1、6-14S1S2PxOx/m令S1、S2距離為 l ，由于則兩列波在P點得的相位差為：由干涉靜止的條件可得：得：即 x=1m, 3m, 5m, 7m, 9m, 11m 為干涉靜止點。第十二次作業 答 案 6-17A、B到達P點的相位差為：1氣 體 動 理 論Kinetic theory of gases第七章2熱現象和熱運動 研究對象單個分子 無序、具有偶然性、遵循力學規律。研究對象特征整體（大量分子） 服從統計規律 。 熱學的研究對象和研究方法1. 微觀法 從能量的觀點出發，以大量實驗觀測為基礎邏輯推理（運用數學） 稱為熱力學 。熱學的研究方法2. 宏觀法 物質的微觀結構 + 統計方法 稱為

2、統計物理學。 其初級理論稱為氣體動理論。3 以氣體作為研究對象，從氣體分子熱運動觀點（微觀）出發，運用統計方法研究大量分子熱運動的統計規律. 學習本章內容的要領是：（統計）方法（統計）規律（統計）意義 統計方法和統計規律 1、氣體分子熱運動中大量（每一個分子）分子的運動是無序的（偶然的），（混亂的）而大量分子（偶然事件）的集體表現，卻又存在著一定的（統計）規律。2、統計規律4統計規律的例子1. 伽爾頓板 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .單個小球落入哪個狹槽是偶然的，而大量小球在各個狹槽內的分布則是確定的，有統計規律。2. 擲骰子5微觀量：分子的質量、速度、動量、能量等。宏觀量： 溫度、壓強、體積等。在宏觀上不能直接進行測量和觀察。在宏觀上能夠直接進行測量和觀察。3.統計方法 對個別分子運動運用力學規律，對大量分子求微觀量的統計平均值，建立微觀量的統計平均值與宏觀量之間的聯系。宏觀量與微觀量的關系： 宏觀量與微觀量的內在聯系表現在大量分子雜亂無章的熱運動遵從一定的統計規律上。實驗中，所測到的宏觀量只是大量分子熱

4、運動的統計平均值。67-1 熱力學系統 平衡態 狀態參量一、熱力學系統熱力學系統(系統)熱力學所研究的對象外界系統以外的物體系統系統的分類開放系統：系統與外界之間，既有物質交換，又有能量交換。封閉系統：系統與外界之間，沒有物質交換，只有能量交換。孤立系統：系統與外界之間，既無物質交換，又無能量交換。7二、平衡態說明 (1) 不受外界影響是指系統與外界不通過作功或傳熱的方式交換能量。 (2) 熱力學平衡態是動的平衡，通常把這種平衡叫熱動平衡。(3) 平衡態是一個理想的概念。 (4) 平衡態可用一組確定的值(p,V,T )表示，用p-V 圖上的一點來表示。用來描述系統運動狀態的物理量稱為狀態參量=

5、此頁備注=8三、狀態參量 氣體施加于器壁的正壓力 1、壓強 p單位：帕斯卡 (Pa) 1Pa = 1Nm-2 1atm =760mmHg= 1.01325105Pa 氣體分子能自由活動的空間2、體積V單位：米3（m3）1L=103m33、溫度T熱力學(開氏)溫標： K，冰點 為273.15K 二、平衡態 在不受外界影響的條件下，宏觀性質不隨時間變化的狀態叫平衡態。9 熱力學系統狀態隨時間變化的過程。熱力學過程：四. 準靜態過程 quasi-static process熱力學系統：工作物質（氣、液、固）準靜態過程： 狀態變化過程進行得非常緩慢，以至于過程中的每一個中間狀態都近似于平衡態。氣體活塞

6、砂子1210氣體質量摩爾質量摩爾氣體常量阿伏伽德羅常數7-2 理想氣體狀態方程11 例題：兩個盛有空氣的容器A和B，用有活塞之細管相連（細管體積可忽略不計），容器A浸入溫度為t1=100 C的沸水中，而容器B浸入溫度為t2= 20 C的冷卻混合物中，開始時活塞關閉，容器A中空氣的壓強為p1= 40cmHg ，而B中壓強為p2= 50cmHg ，如果A的容積為V1=2.510-4 m3 ，B的容積為V2= 410-4 m3 ，求活塞打開后的穩定壓強。解：設混合A和B前中氣體的質量分別為M1和M2，由氣態方程： 又設混合后A和B中氣體的狀態參量分別為p、V1 、T1 、 M1和p、V2 、T2、

7、M2，由氣態方程：127.3 理想氣體的壓強公式一. 理想氣體的微觀模型(1) 不考慮分子的內部結構并忽略其大小(2) 分子力的作用距離很短，可以認為氣體分子之間除了碰撞的一瞬間外，其相互作用力可忽略不計。(3) 碰撞為完全彈性 二. 平衡態氣體分子的統計性假設1. 每個分子的運動速度各不相同，且通過碰撞不斷發生變化2. 分子按位置的均勻分布（重力不計） 13二、理想氣體的壓強公式 1、壓強的微觀實質：3、分子沿各個方向運動的概率相同。* 任一時刻沿各向運動的分子數相同。* 分子速度在各個方向分量的各種平均值相等。 這種統計假設是對大量分子而言，是大量分子的統計平均值，且分子數越多，準確度越高

8、。 氣體的壓強是由大量分子在和器壁碰撞中不斷給器壁以力的作用所引起的。142、理想氣體壓強公式推導(1) 計算一個分子在一次碰撞時施予器壁的沖量。 (2) 計算一個分子在單位時間內碰撞施予器壁的沖量。 N個分子施予A1面的作用力分子a施予A1面的沖量為：(3) 求N個分子在單位時間內施予A1面的總沖量。（設分子的質量為）15(4) 求氣體分子施予A1面的壓強 N個分子沿x軸的速度分量平方的平均值。16 統計關系式壓強的物理意義微觀量的統計平均值宏觀可測量量 氣體的壓強是由大量分子對器壁的碰撞而產生的，它是一個統計平均量，氣體分子平均平動動能也是一個統計平均量，分子數密度實際上也是一個統計平均量

9、。氣體壓強公式給出了三個統計平均量之間的關系。建立了宏觀可測量量與微觀量的統計平均值之間的關系。17宏觀可測量量7-4 理想氣體的溫度公式設質量為 m 的氣體分子數為N，分子質量為，則根據理想氣體的狀態方程微觀量的統計平均值分子平均平動動能 18溫度 T 的物理意義 1）溫度是分子平均平動動能的量度，也是表征大量分子熱運動劇烈程度的物理量。 氣體溫度越高平均平動動能越大氣體分子熱運動越劇烈。 2）溫度是大量分子的集體表現，對單個分子談溫度是沒有意義的。3）在同一溫度下，各種氣體分子平均平動動能均相等，與氣體的性質無關。注意 熱運動與宏觀運動的區別：溫度所反映的是分子的無規則運動，它和物體的整體

10、運動無關，物體的整體運動是其中所有分子的一種有規則運動的表現。19 例1 在標準狀態下，氣體分子的平均平動動能有多大？1m3的氣體中有多少個氣體分子？這些分子的平均平動動能的總和是多少？解：(1) 由氣體分子的平均平動動能與溫度的關系式(2) 由關系式 p = nkT，n 為1m3的氣體分子數(3) n個分子的平均平動動能總和為洛喜密脫數20 例題2 一容器為V=1.0m3的容器內裝有N1=1.01024個氧分子和 N2= 3.01024個氮分子的混合氣體，混合氣體的壓強 p=2.58 104Pa。試求: (1) 分子的平均平動動能； (2) 混合氣體的溫度。解：單位體積內的分子數為21（A）溫度相同、壓強相同。（B）溫度、壓強都不同。（C）溫度相同，但氦氣的壓強大于氮氣的壓強.（D）溫度相同，但氦氣的壓強小于氮氣的壓強.解 一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態，則它們討 論22 例