化工工程师考试普通物理复习

化工工程师考试普通物理复习2024/3/27化工工程师考试普通物理复习一、理想气体状态方程1）气体的状态参量P（Pa）、V（m3）、T（K）2）平衡态123）准静态过程P-V图m—气体的总质量M—气体的摩尔质量R—气体普适恒量R=8.31（SI）下页上页化工工程师考试普通物理复习压强温度理想气体的内能能量按自由度均分原理单原子分子：i=3双原子分子：i=5多原子分子：i=6分子速率分布函数平均碰撞频率平均自由程二、气体分子运动论理想气体统计规律刚性分子下页上页麦克斯韦速率分布函数（平衡态）化工工程师考试普通物理复习1）速率位于区间的分子数2）速率位于区间的分子数占总数的百分比3）求与速率有关的物理量1)表示在温度为T的平衡状态下，速率在v附近单位速率区间的分子数占总数的百分比.物理意义下页上页2)表示气体分子的速率处于v附近单位速率区间的概率。化工工程师考试普通物理复习同一温度下不同气体的速率分布

N2分子在不同温度下的速率分布麦克斯韦速率分布函数——平衡态分子速率分布规律

下页上页化工工程师考试普通物理复习例1、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态。则它们温度相同？压强相同？分子数密度相同？总分子数相同？答：（1）T1=T2（2）（3）（4）不一定相同下页上页化工工程师考试普通物理复习例2、已知总分子数N，f（v）为maxwell速率分布函数，则下列表示式是否正确？3）在整个速率范围内分子速率的总和2）最概然速率vp是分子速率的最大值。1）速率在v1—v2之间的分子数速率大于v0的分子的平均速率4）分子速率大于vp的分子数下页上页练习1、2、3化工工程师考试普通物理复习同一温度下不同气体的速率分布1、2、下页上页化工工程师考试普通物理复习下页上页3、化工工程师考试普通物理复习2、常见过程1）PV=RT三、热力学第一定律1、W、Q、E的计算：等体过程dV=0等压过程dP=0等温过程dT=0绝热过程dQ=0下页上页2）吸热Q>0放热Q<0化工工程师考试普通物理复习123、P-V图PV上页下页化工工程师考试普通物理复习四、热力学循环

两种循环：

正循环

W净＞0（蒸汽机、内燃机）

逆循环W净＜0（致冷装置）abVP特点：△E=0热机效率：致冷系数：Q吸-

Q放

=Q净=W净(所围面积）下页上页化工工程师考试普通物理复习WABCD卡诺循环：两个绝热过程两个等温过程T1T2Q吸Q放WT1T2WQ吸Q放高温高温低温低温相同温度下，卡诺循环效率最高下页上页化工工程师考试普通物理复习冰水混合物例3、1mol刚性双原子分子，迅速推动活塞，使II维持活塞不动T=00C，活塞缓慢上升到I，：（1）画P-V图；（2）求100次循环，能融化多少冰？b(T2)a(T1)C(T1)解（2）下页上页化工工程师考试普通物理复习冰水混合物IIb(T2)a(T1)C(T1)解（2）下页上页练习5、6、7、8、化工工程师考试普通物理复习5、ab：等体升温a’cb：等体升温、等温压缩6、下页上页化工工程师考试普通物理复习7、8、PV（B）下页上页化工工程师考试普通物理复习1.可逆过程与不可逆过程五、热力学的二定律——热力学系统进行的方向性2、热力学的二定律3、熵增加原理可逆过程:在系统状态变化过程中,如果逆过程能重复正过程的每一状态,而不引起其它变化,这样的过程叫做可逆过程.反之，为不可逆过程准静态过程（无限缓慢的过程），且无摩擦力、粘滞力或其他耗散力作功，无能量耗散的过程.（P-V图）可逆过程的条件下页上页练习4、化工工程师考试普通物理复习2、热力学的二定律2）克劳修斯表述：（孤立系统）

热量不可能自动地从低温物体传到高温物体1）开尔文表述：（循环系统）不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸取热量，使之完全变成有用的功而其他物体不发生变化。下页上页12W等温膨胀过程是从单一热源吸热作功，而不放出热量给其它物体,但它非循环过程.化工工程师考试普通物理复习

1热力学第二定律是大量实验和经验的总结.3热力学第二定律可有多种说法，每一种说法都反映了自然界过程进行的方向性.2热力学第二定律开尔文说法与克劳修斯说法具有等效性.下页上页化工工程师考试普通物理复习1）熵是态函数可逆过程3、熵增加原理2）熵增加原理：孤立系统中的熵永不减少.

孤立系统不可逆过程孤立系统可逆过程熵增加原理成立的条件:孤