1,第二篇 热学(Heat),第7章 气体动理论,一、麦克斯韦速度分布律,在平衡态下，气体中的分子，其速度在,区间的分子数与总分子数的百分比为：,其中：,叫麦克斯韦速度分布律。, 玻尔兹曼分布律,密勒库士实验,二、玻耳兹曼分布,若气体分子处于恒定的外力场（如重力场）中,气体分子在空间位置不再呈均匀分布,气体分子分布规律如何,玻耳兹曼进行了推广:,玻耳兹曼分布：,玻耳兹曼分布律是一条经典统计规律，它表明，在平衡态下，能量越高的粒子数越少。大气中越高的地方分子密度越小就是一个实例。,气体分子碰撞的简化模型,大量气体分子组成的系统，为什么在平衡态下分子的速度有稳定的分布? 为什么室温下气体分子的速率平均为每秒几百米，而气体中发生的宏观过程却进行的“相当缓慢”?这是因为气体分子之间存在着的无规则“碰撞” 。,一、气体分子的碰撞, 气体分子的平均自由程,分子平均碰撞频率,- 平均相对速率,二. 分子平均碰撞频率,一、气体分子的碰撞,一个分子单位时间内与其它分子的平均碰撞次数, 气体分子的平均自由程,分子平均碰撞频率,三、气体分子平均自由程,1.自由程在热动平衡态下，一个气体分子在任意连续两次碰撞之间所经过的直线路程。由于分子运动的无序性，分子各段自由程长度不同。,2.平均自由程,在一定的条件下，一个气体分子在连续两次碰撞之间可能通过的各段自由程的平均值,二. 分子平均碰撞频率,一、气体分子的碰撞, 气体分子的平均自由程,理论公式表明,实际分子的平均自由程就是容器的线度l 与压强无关,例7-8 已知氧气在压强为p = 1.013105 Pa，温度为290K时的 分子有效直径d = 3.610-10m，求氧分子的平均自由程和碰撞 频率。,解 由式（7-26）得氧气分子的平均自由程为,又氧分子的平均速率为,因此得碰撞频率为,