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玻尔兹曼开始研究热学。一个封闭容器中的气体的热如何去测量?热的原因是气体分子的运动。而气体分子很多,运动的快慢都不一样,如何能比较两个容器相同气体一个温度是高的,一个是低的。温度高的气体肯定普遍都比低的温度高,高温气体分子运动普遍比低温气体分子运动活跃。但是即使各自的气体分子运动都不一样,那如何准确测定?单单用平均数来测是不准的。应该有麦克斯韦分布率。首先假设分子很小,比分子之间距离小很多,这样就不会有太复杂的碰撞,因为碰撞会消耗气体分子之间的力,不会达到理想的比较效果。其次就是符合牛顿力学,碰撞也是弹性碰撞,就不需要考虑碰撞了。分子之间的分子力也要忽略不计,重力也可以忽略,所以分子之间做匀速直线运动。关于理想气体常数有一个方程为:rnt=pvr是理想气体常数。与压力、温度、气体种类有关。t是温度。p是压强。v是体积。n是气体分子数量。而其中的理想气体常数r=kn。
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