小结与习题分析.ppt

第四讲 本章小结 本章小结 第零定律：热平衡与温度的概念 第一定律：热量、功与内能，能量守恒 第二定律：熵与热力学过程，过程方向 第三定律：绝对零度不能实现 第四讲 本章小结 气体分子 运动论 微观模型： 分子视为质点 分子自由运动 分子碰撞是完全弹性的 遵从经典力学规律 宏观量是微 观量的统计 平均值 统计假设： 统计规律 统计平均量 压强公式 温度公式 平均平动动能 状态方程: 平均碰撞频率： 平均自由程： 速率分布函数： 麦克斯韦速率分布律： 归一化条件： 能均分定理： 分子每自由度 的平均动能为 分子的总平 均动能为： 第四讲 本章小结 热力学系统 过程量： 功 热量 状态量： 内能 内能增量 热力学第一定律 热力学第一定律的应用 等温过程： 等压过程： 循环过程 绝热过程： 正循环（热机）效率： 逆循环（制冷机）效率： 等容过程： 卡诺循环 第四讲 本章小结 第四讲 本章小结 第四讲 本章小结 热力学第二定律 克劳修斯表述： 热量不能自动的 从低温物体传给 高温物体。 开尔文表述： 其唯一效果是热 全部转变为功的 过程是不可能的 ，即第二类永动 机是不可能制造 的。 克劳修斯熵公式： （可逆过程） 熵增加原理： （孤立系，等号用 于可逆过程） 微观意义：自然过程总是 沿着使分子运动更加无序 的方向进行。 熵的定义： 第四讲 本章小结 1 ：一条等温线与一条绝热线是否可有两个交点。 答：不可能。 因为两条曲线构成了闭合曲 线，循环过程只有吸热，且 对外做正功，热机效率为 100%，违背了热力学第二定 律。 问题分析与讨论 第四讲 本章小结 2：两个循环过程， 过程2 12 等温、2 3 等容、34等压 、41 绝热。 过程1 12 等温、23 绝热、34 等压、41 绝热。 试比较哪个过程热机效率高。 第四讲 本章小结 两个过程吸热是一样的， 但循环面积不同，循环 过程作功不同， 解答： 第四讲 本章小结 3：质量 m=28 g, 温度 t = 27C， P = 1 atm 的氮 气，先使其等压膨胀到原 来体积的 1 倍，再由体积 不变的情况下，使压强增 大 1倍，最后作等温膨胀 使压强降为1atm。 . 1、2、3、4态的 状态参量P、V、T。 .各过程中的内能增量、功、热量。 求: 第四讲 本章小结 解：M=28 g 第四讲 本章小结 1-2等压膨胀过程 或 第四讲 本章小结 2-3等容升压过程 第四讲 本章小结 3-4等温膨胀过程 第四讲 本章小结 4：一定量的单原子分子 理想气体，从初态 A 出发 ，沿图示直线过程变到另 一状态 B，又经过等容、 等压两过程回到状态 A。 求: （1）. AB，BC，CA 各过程中系统对外所作的 功 W，内能增量及所吸收 的热量 Q 。 （2）.整个循环过程中系统 对外所作的总功以及 总热量。 （3）.热机效率。 第四讲 本章小结 解：(1) AB过程 第四讲 本章小结 BC过程 第四讲 本章小结 CA过程 第四讲 本章小结 （3）.热机效率 总功 总热量 （2）. 第四讲 本章小结 6. 两部可逆机串联起来，如图所示 。可逆机1工作于温度为T1的热源1与温 度为T2=400K的热源2之间。可逆机2吸 收可逆机1放给热源2的热量Q2，转而放 热给T3=300K的热源3。在(1)两部热机 效率相等(2)两部热机作功相等的情况 下求T1。 解：(1) 第四讲 本章小结 (2) 第四讲 本章小结 7. 一房间有N个气体分子，半个房间的分子数为n的 概率为： (1)写出这这种分布的熵熵的表达式S=klnw；