问:气体动理论的发展
- 答:20世纪初,关于布朗运动的实验研究和理论分析涉及涨落现象和随机运动,为气体动理论提供了有力的支持。1902年J.吉布斯把麦克斯韦和玻耳兹曼创立的统计方法发展为系统的理论。吉布斯采用的统计系综方法把整个系统作为统计的个体,从而避免了气体动理论的困难,理论上更为严谨。从此,气体动理论的成果被纳入统计力学之中,后者普遍适用于气体、液体和固体。
问:气体动理论的简史
- 答:1678年R.胡克提出气体压强是大量气体分子与器壁碰撞的结果。1738年D.伯努利据此导出了压强公式,解释了玻意耳定律。1744年M.罗蒙诺索夫提出热是分子运动的表现,这是气体动理论的萌芽时期。 19世纪中叶气体动理论有了重大发展,它的奠基者是R.克劳修斯、J.麦克斯韦、L.玻耳兹曼。1858年克劳修斯提出气体分子平均自由程的概念并导出相关公式。1860年麦克斯韦指出,气体分子的频繁碰撞并未使它们的速度趋于一致,而是达到稳定的分布,导出了平衡态气体分子的速率分布和速度分布。后来,他又建立了输运过程的数学理论。1868年玻耳兹曼在麦克斯韦分布中引进重力场。70年代玻耳兹曼引入非平衡态的分布函数,用它定义一个H函数,证明在平衡态H达到最小(H定理),进而揭示了熵的统计意义。他还完成了输运过程的数学理论 。此后,H.洛伦兹把输运过程的数学理论用到金属中的电子,得到重要结果。
问:【气体动理论】
- 答:宏观上,气体的温度表示气体分子的平均冷热程度
微观上,气体的温度表示气体分子的运动速度
问:分子动理论的气体分子动理论
- 答:10.2.4分子动理论的内容
问:求关于一些从各气体实验定律到理想气体状态方程的历史发展过程
- 答:pV=( p1+ p2+……)V=(n1+n2+……)RT,式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。 以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程,可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出,也可根据理想气体的微观模型,由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零的极限下,严格遵循。