(三)狀態參量
用來描述氣體處在平衡態時的宏觀狀態(壓強、體積、溫度等)的物理量稱為狀態參量。
壓強 p:作用于容器器壁單位面積上的壓力,是大量氣體分子與器壁碰撞的宏觀表現和平均效果。單位:pa,與標準大氣壓(atm)和厘米汞高(mmhg)間的關系:
1 atm=760 mmhg = 1.01×105 pa
溫度 t:是大量氣體分子平均平動動能的量度,也是分子熱運動劇烈程度的量度。
單位:開爾文(k), 注意熱力學溫度t和攝氏溫度t oc的關系:
t=t+273.15
體積 v:分子無規則熱運動所能達到的空間。注意:不是所有分子體積之和。單位:m3,對理想氣體(忽略分子本身大小)就是容器的容積。
(四)平衡態下理想氣體狀態參量之間的關系—理想氣體狀態方程
1.
假設理想氣體的質量為m,摩爾質量為m,狀態參量之間的關系為
(1.1)
式中k-1稱為普適氣體常數。
2. 理想氣體狀態方程也可以寫成 (1.2)
稱為氣體分子數密度。
=1.38×10-23j/k.k稱為玻耳茲曼常數。na為一摩爾氣體的分子數(阿伏伽德羅常數)na=6.02×1023mol-1
1.
關于每個分子力學性質的假設
(1)分子本身的線度,比起分子之間的距離來說可以忽略不計。可看作質點。
(2)氣體分子運動遵循經典力學規律。
(3)分子之間以及分子與器壁之間的碰撞是完全彈性的,即碰撞前后氣體分子動能守恒。
(4)除碰撞外,分子之間以及分子與器壁之間無相互作用。
2. 關于大量分子組成的氣體系統的統計假設:
(1)分子速度各不相同,且通過碰撞不斷變化;
(2)無外場時,平衡態時的分子按位置均勻分布,即分子數密度到處一樣;
(3)平衡態時,分子速度按方向的分布是各向均勻的。分子沿各個方向的分量的各種平均值相等。比如: