
在理想气体条件下,各容器内气体分子对容器壁的压强相等,即在相同的温度和压强下,不同理想气体在相同体积内的分子数相等,此时气体分子的平均平动动能公式才适用。
1. 气体分子的平均平动动能公式推导
由动能公式 E=mv²/2,压强公式 P=m*nv²/3,以及压强公式 P=nkT,可以推导出平均动能公式 E=3/2kT。在此公式中,v²代表所有分子平均速度的平方,具有统计意义;玻尔兹曼常数 K 是一个基本的热力学常量,其数值为 K=1.3806505×10^-23 J/K。
2. 理想气体的压强公式
压强公式是气体动理论的基本公式之一,它描述了气体压强与气体分子数密度及分子热运动平均平动动能之间的关系。由于气体分子对容器壁的碰撞是不连续的,单个分子碰撞对容器壁的冲量是随机的,只有在大量分子碰撞时,其冲量的统计平均值才趋向于一个确定值。因此,由压强公式得出的压强是一个统计平均值,虽然该公式不能直接通过实验验证,但它能够导出并解释已经验证的理想气体定律。