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热力学第零定律 热力学第零定律 在不受外界影响的情况下 只要 A 和 B 同时与 C 处于热平衡 即 使 A 和 B 没有热接触 它们仍然处于热平衡状态 热力学第一定律 热力学第一定律 自然界一切物体都具有能量 能量有各种不同形式 它能从一种 形式转化为另一种形式 从一个物体传递给另一个物体 在转化 和传递中能量的数量不变 热力学第二定律 热力学第二定律 开尔文表述 不可能从单一热源吸收热量 使之完全变为有用功 而不产生其它影响 克劳修斯表述 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 常用常量 常用常量 热力学温度 273 16K 0 阿伏伽德罗常数 123 1002 6 molNA 玻尔兹曼常量 123 1038 1 KJ N R A 普适气体常量 11 31 8 KmolJR 单原子理想气体的摩尔定体热容 RC mv 2 3 等温压缩系数 等温压缩系数 TT p V V 1 等压体膨张系数 等压体膨张系数 pp T V V 1 相对 压强系数 相对 压强系数 VV T p p 1 理想气体物态方程 理想气体物态方程 RTpV 范德瓦尔斯方程 范德瓦尔斯方程 RTbV V a p m m 2 1mol 气体 RT M m b M m V V a M m p 2 2 麦克斯韦速率分布概率密度麦克斯韦速率分布概率密度 2 2 2 3 2 exp 2 4 v kT mv kT m vf 平均速率 平均速率 M RT v 8 方均根速率 方均根速率 M RT vrms 3 最概然速率 最概然速率 M RT vp 2 麦克斯韦速度分布概率密度 麦克斯韦速度分布概率密度 2 exp 2 2 2 1 kT mv kT m vf x x 单位时间内单位面积分子碰壁数 单位时间内单位面积分子碰壁数 vn 4 1 气体压强 气体压强 3 2 vnm p 等温大气压强公式等温大气压强公式 exp 0 exp 0 RT Mgz nzn RT Mgz pzp 或 等温大气标高 等温大气标高 Mg RT H 物理意义 在高度 z H 处的大气压强为 z 0 处大气压强的 1 e 设把整个大气分子都压缩在环绕地球表面的 密度为 p 0 的一 层均匀大气层 则该大气层的厚度为 H 自由度 自由度 N 个原子组成的多原子分子的自由度数最多为 3N 个 多原子分子均有 3 个 整体 平动自由度 3 个 整体 转动自 由度 能量均分定理 能量均分定理 处于温度为 T 的平衡态气体中 分子热运动动能平均分配到每一 个分子的每一个自由度上 其平均动能为 kT 2 每一个分子的平均能量 kTvrt 2 1 2 t 为平动自由度数 r 为转动自由度数 v 为振动自由度数 水汽分子为分子平均动能为常温下kT kT COHNO3 2 5 222 牛顿粘性定律 牛顿粘性定律 A dz du f 泊肃叶定律 泊肃叶定律 为体积流率 dt dV L pr dt dV 8 4 雷诺数 雷诺数 vr Re 斯托克斯公式 斯托克斯公式 vrf 6 v 为物体相对于静止流体的速率 菲克定律菲克定律 dz dn DJN 面上扩散的粒子数 为单位时间内在单位截 N J 傅里叶定律 傅里叶定律 A dz dT kQ 量 为单位时间内通过的热 Q 碰撞截面 碰撞截面 刚球分子 4 2 21 2 dd d 平衡态化学纯理想气体中分子平均碰撞频率 平衡态化学纯理想气体中分子平均碰撞频率 mkT p Z 4 气体分子平均自由程 气体分子平均自由程 p kT n 22 1 或 自由程分布概率密度 自由程分布概率密度 exp 1 x xP 气体相关系数 气体相关系数 nm 粘度系数 kmT v 3 2 3 1 或 稀薄气体的热流密度稀薄气体的热流密度 8 6 1 21 L M C TT m kT kT mp J mV T 热力学第一定律数学形式热力学第一定律数学形式 WQUU 12 外界对系统所做的总功 外界对系统所做的总功 2 1 v v pdVW 焓 焓 pVUH 等压过程中吸收的热量等于焓的增量 热导系数 kmT M C M Cv mVmV 3 2 3 或 扩散系数 vD 3 1 自由膨胀 自由膨胀 常数 222111 VTUVTU 焦耳定律 焦耳定律 理想气体内能仅是温度的函数 与体积无关 理想气体 理想气体 RCC dTCHH dTCUU mVmp T T mp T T mV 12 12 2 1 2 1 任何过程 准静态绝热过程准静态绝热过程 mV mp C C 常量 pV 多方过程 多方过程 常量 n pV 摩尔热容 1 n R CC mVmn 在在 p V 图上顺时针循环为热机 逆时针循环为制冷剂 图上顺时针循环为热机 逆时针循环为制冷剂 热机效率热机效率 量 为向低温热源释放的热量 为从高温热源吸取的热 21 1 21 QQ Q QQ 体为工质 卡诺热机效率 理想气 21 1 21 TT T