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1、麦克斯韦速率分布规律,最概然速率,平均速率,方均根速率,复习,速率分布规律满足归一化条件,能量按自由度均分定理,重点,自由度,能量按自由度均分定理,理想气体的内能,1.自由度（Degree of freedom）,自由质点自由度数的确定,对自由刚体（Free rigid body）,用 来决定其质心的位置平动自由度数为,用 决定转过的角度转动自由度数为,用 来决定其转轴的位置转动自由度数为,举例2,海面上航行的轮船的自由度,举例4,空间自由运动的细棒,气体分子自由度的确定,单原子分子,自由度为3（i=3），如He、Ne等。,刚性双原子分子,非刚性双原子分子,动画:非刚性双原子分子的运动,2.能
2、量按自由度均分定理（Theorem of equipartition of energy）,(1)一个刚性分子的总动能,(2)均分原理是某一平衡态下的统计规律,(3)分子碰撞Collision of molecules是能量均分的成因（cause）,3.理想气体的内能（Internal energy）,根据能量均分原理，我们可以得到理想气体的内能为：,理想气体的内能只是温度的函数（function）,这个结论可以作为理想气体的定义（从能量角度）,例题：当温度为0C时，试求：（1）氧气分子的平均平动动能和平均转动动能；(2)氧气的内能以及当温度升高T=2K时氧气内能的增量E。,解：（1）氧气分子
3、是双原子分子，自由度数i=5，其中平动自由度数t=3，转动自由度数r=2，因此，氧气分子的平均平动动能和平均转动动能分别为,由内能公式可得,将T=2K及其他各量代入可得内能的变化量为,思考题,1.两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强相同，但体积不同。试问：（1）单位体积内的分子数是否相同？（2）单位体积内的气体质量是否相同？（3）单位体积内的气体分子总平动动能是否相同？（4）单位体积气体的内能是否相同？,2.若盛有某种理想气体的容器漏气，使气体的压强和分子数密度各减为原来的一半，气体的内能和分子平均动能是否改变？为什么？,相同,不相同,相同,不相同,答：气体的内能改变，变为原来的一半，因为摩尔数变为原来的一半了，而温度没有变化；分子的平均动能不变。,
