四、理想气体的压强与温度

1. 理想气体的微观模型

  • 分子视为质点(体积忽略);
  • 分子间及分子与器壁碰撞为完全弹性碰撞;
  • 除碰撞瞬间外,分子间无相互作用;
  • 分子遵循经典力学规律。

2. 统计假设(平衡态)

  • 分子数密度 均匀;
  • 分子速度各方向等概率:

3. 压强公式(推导基于分子碰撞器壁)

其中 为分子的平均平动动能。

  • 压强是大量分子对器壁碰撞的统计平均结果,对单个分子无意义。

4. 温度公式(由 与压强公式联立)

  • 温度的微观本质:温度是分子平均平动动能的量度。
  • 温度也是统计量,对少数分子无意义。

5. 方均根速率

  • 同温下,分子质量越小,方均根速率越大。