12-6微观模型与分子动理论

Kinetic Theory of Molecular

能够说出宏观量与微观量的联系与区别 能够使用理想气体状态方程 能够感受等几率概念，能够使用压强公式 体验逻辑推理，能够区别、使用不同的能量 能够阐述道尔顿分压定律的内涵 重点：气态方程、压强与温度的微观本质 难点：统计概念与方法

第一节 物质的微观模型

一、气体动理论的基本观点 1. 物质是由大量的原子或分子组成，分子间存在间隙 2. 分子或原子都在做永不停息的无规则运动

热运动(thermal motion)

T、 d、

3. 分子间存在着吸引力与排斥力

表 达 式：

C1 C2 F m n r r ( m n)

C1 rm

10 r 10 m 平衡位置： 0

吸引力

r r0

C2 rn

分子间作用力曲线

排斥力 r r0

有效作用距离： 102d

二、 研究分子运动规律的方法 研究方法

微观法-----统计力学（Statistical Mechanics）

宏观法-----热力学 （Thermodynamic）

宏观法----对系统状态从整体上进行描述

实验规律+逻辑推理(运用数学) 热现象的宏观理论

宏观量 ( Macroscopic quantity ) -----从整体上描述系统的物

理量，一般可以直接测量如V、p、T。

微观法-----从微观的角度对系统进行描述 物质的微观结构 + 统计方法 热现象的宏观理论。 微观量 （Microscopic quantity）-------描述微观粒子个体的 物理量，一般不易直接测量。 如分子的质量、直径 、速度 、动量 、能量等。 对同一种物理现象而言，宏观描述与微观描述 是两种不同的研究方法。研究表明，宏观量总是微 观量的统计平均值。

分子热运动的无序性及统计规律性

单个分子的运动具有无序性 大量分子的运动具有规律性 统计规律，是指大量偶 然事件整体所遵循的规律。 方法——求统计平均值 统计规律特点: （1）只对大量偶然的事件才有意义 （2）它是不同于个体规律的整体规律 （3）总是伴随着涨落

第二节 理想气体分子动理论

一、 理想气体状态方程 1. 平衡态（Equilibrium

state ）

热力学系统------大量微观粒子（分子、原子等） 组成的宏观物体

热平衡态-----在不受外界影响的条件下，系统的

宏观性质不随时间改变的状态

平衡条件： (1)系统与外界在宏观上无能量和物质的交换

(2)系统的宏观性质不随时间改变

2. 状态参量

(State Quantity )

在热学、热力学系统中，表示物体宏观性质 的物理量------状态参量

p 气体对单位面积容器壁的正压力 (Pa)

(力学参量)

V

气体所能达到的空间 (几何参量)

宏观上表示物体的冷热程度 微观上反映分子运动的剧烈程度 (热力学参量)

(m )

3

T

(K)

3. 理想气体状态方程（态函数） 气体质量不变

p1V1 p2V2 T1 T2

R 8.31J mol 1 K -1

M 一般形式 pV