【摘要】：碰撞是气体分子运动的基本特征之一，分子间通过碰撞来实现动量或动能的交换，使热力学系统由非平衡态向平衡态过渡，并保持平衡态的宏观性质不变.单位时间内一个分子与气体分子发生碰撞的平均次数，称为平均碰撞频率，用表示.为了确定分子的平均碰撞频率，把所有分子都看作有效直径为d 的钢球，并且跟踪某一个运动分子A，而把其他气体分子都看成静止不动的.假设分子A 以平均速率运动，在运动过程中，由于它不断地与其他分子
碰撞是气体分子运动的基本特征之一，分子间通过碰撞来实现动量或动能的交换，使热力学系统由非平衡态向平衡态过渡，并保持平衡态的宏观性质不变.单位时间内一个分子与气体分子发生碰撞的平均次数，称为平均碰撞频率，用
表示.
为了确定分子的平均碰撞频率
，把所有分子都看作有效直径为d 的钢球，并且跟踪某一个运动分子A，而把其他气体分子都看成静止不动的.假设分子A 以平均速率
运动，在运动过程中，由于它不断地与其他分子碰撞，它的球心轨迹是一条折线.以折线为轴，以分子的有效直径d 为半径作曲折的圆柱面，显然，只有分子球心在该圆柱面内的分子才能与分子A 发生碰撞，如图7.11所示.
图7.11 气体分子的运动
把圆柱面的横截面积πd2 称为分子的碰撞截面，用σ 表示，在Δt 时间内，运动分子平均走过的路程为
相应圆柱体的体积为
设分子数密度为n，则此圆柱体内的分子数为
这就是分子A 在Δt 时间内与其他分子碰撞的次数，单位时间内的平均碰撞次数为(www.xing528.com)
式（7.26）是在假定一个分子运动，而其他分子都静止不动时所得出的结果.实际上，所有的分子都在运动，考虑到分子间的相对运动遵从麦克斯韦速率分布，故必须对上式加以修正.如果考虑所有分子都在运动，则分子的碰撞频率是上式的
倍，即
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
