第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
1/12
压强的物理 意义
(The physical meaning of pressure)
微观量统计平均值
Statistical average
value
of micro-quantity
宏观可测量量
Macro-quantity
measurable
by experiments kt3
2?np?
统计关系式
(Statistical relationship formula)
压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果,
The pressure is statistical average result of a large
quantities of molecules to the time & the area
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
2/12
A
',
,
/
m N m
M N m
n N V
RT
N
NpV
A
n k Tp?
A
Rk
N
RTMmpV '?理想气体状态方程理想气体压强公式
kt3
2?np?理想气体压强公式
2
kt
13
22
m k T v分子平均平动动能第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
3/12
分子平均平动动能
the molecular average translational kinetic energy
宏观可测量量
Macro-quantity
measurable
by experiments
微观量统计平均值
Statistical average value
of micro-quantity
2
kt
13
22
m k T v
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
4/12
气体温度是气体内做无规则永不停息运动的大量分子平均平动动能的量度。
kTm
2
3
2
1 2
kt v?
温度 T 的物理 意义
(The physical meaning of temperature)
T?kt?
1、温度的气体分子运动论定义
(The definition of temperature in kinetic theory of gas molecules)
The gas temperature is the measurement of the average
translational kinetic energy of a large quantities of
molecules carrying constant random motion in the gas
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
5/12
宏观量温度与相应的微观量的统计平均值的关系,温度表示大量分子无规则永不停息运动所表现出的宏观特性,反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度。
2、温度的统计意义及微观解释
(Statistical meaning & micro-explanation of the temperature)
The relationship between macro-quantity temperature
with the corresponding micro-quantity statistical average
value,the temperature expresses the macro-properties of
a large quantities of molecules carrying constant random
motion,reflects the active degree of random motion of a
large quantities of molecules in the inside of object.
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
6/12
3,温度是大量分子的集体表现，个别分子无意义,
The temperature is the collective behavior of the
motion of a large quantities of molecules,the
temperature of an individual moleclue means nothing
4,在同一温度下,各种气体分子平均平动动能相等。
At the same temperature,the average translational
kinetic energy of a variety of gas molecules are equal
5、热力学第三定律,绝对零度是不可能达到的。
Third law of thermodynamics:
The absolute temperature zero is impossible to achieve
2 00Tv
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
7/12
热平衡的实质,两个系统热平衡实质上是两个系统分子的平均平动动能相等。
The essence of thermal equilibrium,
The two systems in the thermal equilibrium are
essentially that the molecular average translational
kinetic energy of the two systems are equal
5、热力学第零定律,如果物体 A和 B分别与物体 C处于热平衡的状态,那么 A和 B之间也处于热平衡,
The zeroth law of thermodynamics:
If object A and B are at the thermal equilibrium
state separately with object C,then between A and
B are also in the thermal equilibrium state
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
8/12
T
p
宏观量
macro-quantity
统计平均值
Statistical average value
2
kt?
v
微观量
micro-quantity
反映分子热运动的平均效果
Reflecting the average effect of
the molecular thermal motion
关系
the relationship
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
9/12
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,
注意第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
10/12
（ A）温度相同、压强相同。
（ B）温度、压强都不同。
（ C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强,
（ D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强,
Nkp n k T k T T
Vm
解
)He()N( 2 mm )He()N( 2 pp
一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们讨 论
kt
3
2 kT
2( N ) ( H e )TT
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
11/12
例 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 为玻尔兹曼常量,R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：
( ),A p V m
( ),( )C p V R T
( ),( )B p V k T
( ),( )D p V m T
kT
pVnVNn kTp?解第十二章 气体动理论物理学第五版
12/12
12-3 理想气体的压强公式
12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系物理学第五版选择进入下一节：
12-5 能量均分定理 理想气体内能
12-6 麦克斯韦气体分子速率分布律
*12-7 玻耳兹曼能量分布律等温气压公式本章目录
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
1/12
压强的物理 意义
(The physical meaning of pressure)
微观量统计平均值
Statistical average
value
of micro-quantity
宏观可测量量
Macro-quantity
measurable
by experiments kt3
2?np?
统计关系式
(Statistical relationship formula)
压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果,
The pressure is statistical average result of a large
quantities of molecules to the time & the area
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
2/12
A
',
,
/
m N m
M N m
n N V
RT
N
NpV
A
n k Tp?
A
Rk
N
RTMmpV '?理想气体状态方程理想气体压强公式
kt3
2?np?理想气体压强公式
2
kt
13
22
m k T v分子平均平动动能第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
3/12
分子平均平动动能
the molecular average translational kinetic energy
宏观可测量量
Macro-quantity
measurable
by experiments
微观量统计平均值
Statistical average value
of micro-quantity
2
kt
13
22
m k T v
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
4/12
气体温度是气体内做无规则永不停息运动的大量分子平均平动动能的量度。
kTm
2
3
2
1 2
kt v?
温度 T 的物理 意义
(The physical meaning of temperature)
T?kt?
1、温度的气体分子运动论定义
(The definition of temperature in kinetic theory of gas molecules)
The gas temperature is the measurement of the average
translational kinetic energy of a large quantities of
molecules carrying constant random motion in the gas
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
5/12
宏观量温度与相应的微观量的统计平均值的关系,温度表示大量分子无规则永不停息运动所表现出的宏观特性,反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度。
2、温度的统计意义及微观解释
(Statistical meaning & micro-explanation of the temperature)
The relationship between macro-quantity temperature
with the corresponding micro-quantity statistical average
value,the temperature expresses the macro-properties of
a large quantities of molecules carrying constant random
motion,reflects the active degree of random motion of a
large quantities of molecules in the inside of object.
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
6/12
3,温度是大量分子的集体表现，个别分子无意义,
The temperature is the collective behavior of the
motion of a large quantities of molecules,the
temperature of an individual moleclue means nothing
4,在同一温度下,各种气体分子平均平动动能相等。
At the same temperature,the average translational
kinetic energy of a variety of gas molecules are equal
5、热力学第三定律,绝对零度是不可能达到的。
Third law of thermodynamics:
The absolute temperature zero is impossible to achieve
2 00Tv
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
7/12
热平衡的实质,两个系统热平衡实质上是两个系统分子的平均平动动能相等。
The essence of thermal equilibrium,
The two systems in the thermal equilibrium are
essentially that the molecular average translational
kinetic energy of the two systems are equal
5、热力学第零定律,如果物体 A和 B分别与物体 C处于热平衡的状态,那么 A和 B之间也处于热平衡,
The zeroth law of thermodynamics:
If object A and B are at the thermal equilibrium
state separately with object C,then between A and
B are also in the thermal equilibrium state
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
8/12
T
p
宏观量
macro-quantity
统计平均值
Statistical average value
2
kt?
v
微观量
micro-quantity
反映分子热运动的平均效果
Reflecting the average effect of
the molecular thermal motion
关系
the relationship
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
9/12
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,
注意第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
10/12
（ A）温度相同、压强相同。
（ B）温度、压强都不同。
（ C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强,
（ D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强,
Nkp n k T k T T
Vm
解
)He()N( 2 mm )He()N( 2 pp
一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们讨 论
kt
3
2 kT
2( N ) ( H e )TT
第十二章 气体动理论
12-4 理想气体分子 平均平动动能与温度的关系物理学 第五版
11/12
例 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 为玻尔兹曼常量,R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：
( ),A p V m
( ),( )C p V R T
( ),( )B p V k T
( ),( )D p V m T
kT
pVnVNn kTp?解第十二章 气体动理论物理学第五版
12/12
12-3 理想气体的压强公式
12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系物理学第五版选择进入下一节：
12-5 能量均分定理 理想气体内能
12-6 麦克斯韦气体分子速率分布律
*12-7 玻耳兹曼能量分布律等温气压公式本章目录
