分子运动速率分布规律

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气体分子运动的特点

1、随机事件与统计规律

(1)必然事件:在一定条件下,若某事件必然出现,这个事件叫作必然事件。

(2)不可能事件:若某事件不可能出现,这个事件叫作不可能事件。

(3)随机事件:若在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现,这个事件叫作随机事件。

(4)统计规律:大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性,这种规律叫作统计规律。

2、气体分子运动的特点

(1)运动的自由性:由于气体分子间的距离比较大,分子间作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,气体充满它能达到的整个空间。

(2)运动的无序性:分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。

说明:常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率。

分子运动速率分布图像

1.图像如下图所示

2.规律:在一定温度下,不管个别分子怎样运动,气体的多数分子的速率都在某个数值附近,表现出“中间多、两头少”的分布规律。当温度升高时,“中间多、两头少”的分布规律不变,气体分子的速率增大,分布曲线的峰值向速率大的一方移动。

3.温度越高,分子的热运动越剧烈。

说明:温度升高不是每个分子的速率都变大,而是速率大的占的百分比变大。

气体压强的微观解释

1.产生原因:气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁不断地碰撞产生的。压强就是在器壁单位面积上受到的压力。

2.气体压强的决定因素

单位体积内分子数越多,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数就越多,压强越大;温度越高,则分子的平均速率越大,分子运动越剧烈,一方面使单位时间内碰到器壁单位面积上的分子数增多,另一方面也使一个分子与器壁碰撞一次时对器壁的平均冲击力增大,使压强增大。所以气体压强的大小宏观上看跟温度和气体分子的数密度有关;微观上看跟单位体积内的分子数和分子的平均速率有关。

(1)一方面是气体分子的平均速率。

(2)另一方面是气体分子的数密度。

3.大气压强的产生及影响因素

大气压强由气体的重力产生,如果没有地球引力的作用,地球表面上就没有大气,也就没有大气压强。由于地球引力与距离的平方成反比,所以大气压力与气体的高度、密度有关,在地面上空不同高度处,大气压强不相等。

4、气体压强的分析方法

(1)明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞。压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。

(2)明确气体压强的决定因素——气体分子的数密度与平均速率。

(3)只有知道了两个因素的变化,才能确定压强的变化,任何单个因素的变化都不能决定压强是否变化。

气体热现象的微观意义

高中物理知识点总结

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