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平均平动动能_分子的平均总动能公式_平均平动动能是什么

2017-01-01 02:02 网络整理 教案网
平均平动动能

四、理想气体分子平均平动动能与温度的关系

(可以用一个公式加以概括)

k=mv2kT

1.简单推导:理想气体的物态方程:PV1232mNmRTRT MNAm

而P2122N12nmvmv 323V2n=N/V为单位体积内的分子数,即分子数密度,k=R/NA=1.38×10-23J·K-1称为玻尔斯曼常量。 所以:13mv2kT 22

这就是理想气体分子的平均平动动能与温度的关系,是气体动理论的另一个基本公式。它表明分子的平均平动动能与气体的温度成正比。气体的温度越高,分子的平均平动动能越大;分子的平均平动动能越大,分子热运动的程度越剧烈。因此,温度是表征大量分子热运动剧烈程度的宏观物理量,是大量分子热运动的集体表现。对个别分子,说它有多少温度,是没有意义的。

从这个式子中我们可以看出

2.温度的统计意义

该公式把宏观量温度和微观量的统计平均值(分子的平均平动动能)联系起来,从而揭示了温度的微观本质。

关于温度的几点说明

1.由131mv2kT得T=0 mv20,气体分子的热运动将停止。然而事实上是绝222

对零度是不可到达的(热力学第三定律),因而分子的运动是用不停息的。平均平动动能

2.气体分子的平均平动动能是非常小的。

T300K, 10

T10K, 10821J J 15

例1. 一容器内贮有氧气,压强为P=1.013×105Pa,温度t=27℃,求(1)单位体积内的分

子数;(2)氧分子的质量;(3)分子的平均平动动能

解:(1)有P=nkT

P1.013105

253得 n 2.4510mkT1.38102327273M32103

26(2)m

5.3110kg 23NA6.0210