大学物理知识点(热学)课件

气体动理论内容总结1、理想气体状态方程：RTMMmolpV

vRT

2、理想气体的压强：t3p

2

nP=n

kT3、理想气体的温度：t2

3

kT4、理想气体的内能：2E

i

RT气体动理论内容总结1、理想气体状态方程：RTMpVv15、气体分子的速率分布Ndf

dN8RT

3RT

2p2RT

6、三种统计速率：0f(v)dv

1211

~

2f(

)d2f

(

)d1介于v1~v2之间的气体分子的平均速率:5、气体分子的速率分布Ndf dN8RT2平均自由程：6、分子的平均碰撞频率与平均自由程平均碰撞频率：z

2d

2

nz1 kT2d

2n 2d

2P

平均自由程：6、分子的平均碰撞频率与平均自由程z 2d3一、基本概念：1、平衡态2、

准静态过程：过程的每一个中间状态都无限接近平衡态；

准静态过程可以用参数空间的连续曲线表示。3、

理想气体微观模型与统计假设4、 功、内能、热量V2V1体积功：W

pdV2 E

i

M

RT2E

i

RT内能：功、热：过程有关量，过程中系统内能改变的度量；——过程量一、基本概念：V1体积功：W pdV2 E i45、

可逆过程与不可逆过程不可逆因素：通过摩擦功变热；有限温差下的热传导；绝热自由膨胀；非平衡态向平衡态的过渡；热力学几率：某宏观态中包含的微观状态数目熵：

态函数，混乱度11T2

dQS2

S

沿可逆过程S

kln

玻尔兹曼熵公式5、可逆过程与不可逆过程11T2dQS2S 沿51:开尔文--普朗克表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响。2:克劳修斯表述：热量不能自动地

由低温物体传向高温物体。二、

热力学定律第一定律：第二定律：Q

E

AABC第零定律：A-C; B-C

A-B平衡态微观意义：自然过程总是向分子热运动

无序性增大的方向进行。第三定律：绝对零度不能达到。1:开尔文--普朗克表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全6平衡态

A平衡态

B

（熵不变）可逆过程非平衡态平衡态（熵增加）不可逆过程自发过程dS

0微分式：积分式：1T2dQ

0S

S

2

S1

S

0即热力学第二定律的数学表达式－－熵增加原理:说明：熵增加原理成立的条件: 孤立系统或绝热过程.熵增加原理的应用

：自发过程进行方向的判椐

.平衡态A平衡态B（熵不变）可逆过程非平衡态平衡态（熵增7三、计算问题：１、功、热量及内能增量的计算1) 内能增量、功、等容或等压过程的热量一般可直接计算2VV1pdVW E

i

RT

1

R

CV

CP

,mCV

,mi

2

i

T1)C

p,mx

V,

P

R

CV,m2Qx

Cx

(T2迈耶公式：2) 利用热力学第一定律计算Q

E

W三、计算问题：2VV1pdVW Ei RT8小结：理想气体的四个准静态过程过程特点过程方程WQ等容dV

0p

CT 10

CV(T2

T1

)等压dp

0V

CT 2p(V2

V1

)

RT

Cp(T2

T1)等温dT

0pV

C3

RTln

V2V1

RTlnV2V1绝热dQ

0pV

Cp1V1

p2V2

10绝热自由膨胀：不传热、不作功、内能不变，温度复原。小结：理想气体的四个准静态过程过程特点过程方程WQ等容dV 92、循环效率的计算1）正循环（热机循环）Vp高温热源Q1Q2W=Q1-

Q2低温热源热机效率特例：卡诺热机aQ2dT1c T2bWT2Q1W=Q1-

Q2Q2恒温(高温)热源恒温(低温)热源T1工质1TC

1

T2

Q2

T

2

Q1 T12、循环效率的计算1）正循环（热机循环）Vp高温热源Q1Q2102）逆循环（制冷循环）Vp高温热源Q1=

Q2+WWQ2低温热源制冷系数特例：卡诺制冷循环T1T2Q1W外Q2恒温(高温)热源恒温(低温)热源abQ2dT1c T21 2CT

TT2

1

1

2

T2

TW

Q外2）逆循环（制冷循环）Vp高温热源制冷系数特例：卡诺制冷循环113、

熵变的计算12

dQS2

S1

沿可逆过程（1〕可逆等温V1S

MRln(V2

)(2)

可逆等压 T1T2pdQ

M

C

dT1Tln(T2

)pS

M

C(3)

可逆等容