大学物理第十二章气体动理论第4节 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
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第十二章 气体动理论
4
物理学
第五版
12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系
2 理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T . 一个分子 的质量为 m ，k 为玻耳兹曼常 量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分 子数为： （A） pV m （B） pV (kT )
（C） pV ( RT ) 解 （D） pV (m T )
第十二章 气体动理论
1
物理学
第五版
12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系
1 2 3 温度 T 的物理意义 k 2 m v 2 kT
（1）温度是分子平均平动动能的量度.
k T
（2）温度是大量分子的集体表现. （3）在同一温度下各种气体分子平均平 动动能均相等.
第十二章 气体动理论
物理学
第五版
12-4 12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系 理想气体分子的平均动能与温度的关系 理想气体压强公式 p 2n k 3 理想气体物态方程 p nkT
1 3 2 分子平均平动动能： k m v kT 2 2
微观量的统计平均
宏观可测量
3kT 3 RT 方均根速率 rms m M 注意 热运动与宏观运动的区别：温度所反映的是分子 的无规则运动，它和物体的整体运动无关，物体的整 体运动是其中所有分子的一种有规则运动的表现.
第十二章 气体动理论
3
物理学
第五版
12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系
讨论
1 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均 平动动能相同，而且都处于平衡状态，则：
（A）温度相同、压强相同. （B）温度、压强都不同. （C）温度相同，氦气压强大于氮气压强. （D）温度相同，氦气压强小于氮气压强. N k 解 p nkT kT T V m
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物理学
第五版
12-4 12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系 理想气体分子的平均动能与温度的关系
1 3 2 k m v kT 2 2
关于温度概念
温度是标志物体内部分子无规则热运动激烈程度的物理量， 温度越高，分子的平均平动动能就越大。 温度是大量分子热运动的宏观表现，具有统计意义，个别 分子并无这种温度概念。 分子的平动动能总和为系统的内动能，与温度有关;温度是分子 平均平动动能的量度.温度和物体的整体运动 (轨道动能) 无关。 一切气体、液体和固体，分子作无规则热运动的平均平动动 能都为 3kT/2，与分子质量及分子间有无相互作用无关。在同 一温度下各种气体分子平均平动动能均相等. 两个温度不同的系统达到热平衡的微观过程：平均平动动能 大的分子通过碰撞，将能量传递给平均平动动能小的分子， 直到其相等。这种由于温度差而传递的能量称为热量。
pV N nV kT
第十二章 气体动理论
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p nkT
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2 理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T . 一个分子 的质量为 m ，k 为玻耳兹曼常 量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分 子数为： （A） pV m （B） pV (kT )
（C） pV ( RT ) 解 （D） pV (m T )
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12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系
1 2 3 温度 T 的物理意义 k 2 m v 2 kT
（1）温度是分子平均平动动能的量度.
k T
（2）温度是大量分子的集体表现. （3）在同一温度下各种气体分子平均平 动动能均相等.
第十二章 气体动理论
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12-4 12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系 理想气体分子的平均动能与温度的关系 理想气体压强公式 p 2n k 3 理想气体物态方程 p nkT
1 3 2 分子平均平动动能： k m v kT 2 2
微观量的统计平均
宏观可测量
3kT 3 RT 方均根速率 rms m M 注意 热运动与宏观运动的区别：温度所反映的是分子 的无规则运动，它和物体的整体运动无关，物体的整 体运动是其中所有分子的一种有规则运动的表现.
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讨论
1 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均 平动动能相同，而且都处于平衡状态，则：
（A）温度相同、压强相同. （B）温度、压强都不同. （C）温度相同，氦气压强大于氮气压强. （D）温度相同，氦气压强小于氮气压强. N k 解 p nkT kT T V m
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12-4 12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系 理想气体分子的平均动能与温度的关系
1 3 2 k m v kT 2 2
关于温度概念
温度是标志物体内部分子无规则热运动激烈程度的物理量， 温度越高，分子的平均平动动能就越大。 温度是大量分子热运动的宏观表现，具有统计意义，个别 分子并无这种温度概念。 分子的平动动能总和为系统的内动能，与温度有关;温度是分子 平均平动动能的量度.温度和物体的整体运动 (轨道动能) 无关。 一切气体、液体和固体，分子作无规则热运动的平均平动动 能都为 3kT/2，与分子质量及分子间有无相互作用无关。在同 一温度下各种气体分子平均平动动能均相等. 两个温度不同的系统达到热平衡的微观过程：平均平动动能 大的分子通过碰撞，将能量传递给平均平动动能小的分子， 直到其相等。这种由于温度差而传递的能量称为热量。
pV N nV kT
第十二章 气体动理论
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p nkT