大学物理(下)总结2008

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1、大学物理（卜）总结一热力学系统的描述热力学系统:由大量无规运动的粒子组成的系统。微观量:描写系统中单个粒子运动状态的物理量。宏观量:描述系统整体特性的物理量。平衡态:宏观性质不随时间变化的状态。平衡态描述:宏观量压强八体积r和温度等状态参量描述。（与外界没有联系孤立系统，不管开始处于何种状态，经一段时间后都会达到平衡态）二理想气体的物态方程pV-vRT其中：vmN一M一M一一摩尔数（物质的量）AP=nkT其中：nNV一一分子数密度三理想气体的压强公式—2-P=—nuv=—n£t331~其中：&_2^V一分子平均平动动能四理

2、想气体的能量分子平均平动动能（温度公式）：-3£t=-2♦—1欠T分子平均动能：£=—kT理想气体的内能：£=V2RT=其中：i=t+r—分子自由度；t=3-平动自由度；r—转动自由度;单原子分子r=1=3；双原子分子r=2,j=5；多原子分子r=3,Y二6。五统计规律和速率分布函数莖存在于大量无规行为或偶然事件中的群体规律。魏随条件变化而变化。速率分布函数:f（卩）=dNNdv意义:平衡态下速率在r值附近单位速率区间N分子数占总分子数的比率，表示一个分子速率出现在r值附近单位速率区间的邂奎。归•化条件（速率分布函数必须满足

3、）：OOf(v)dv=1（由速率分布函数/Yk?和总分子数爪可得）加速率区间的分子数：dN=Nf（v）dv加速率区间的分子数比率:dN~Nf(v)dv（分布曲线下微元矩形的面积）q〜%赫区嶋分子数：hwV177〜77AjVrv2U1^2速率区间的分子数比率：——=If（v）t/v（分布曲线下的面积）NJvi六各种速率的统计平均值平均速率:vvf(v)dvZ"C°°1方均速率，v=Jov^f(v)dv七理想气体的麦克斯韦速率分布函数/（v）=4兀、点斤’加麦克斯韦分布的最概速：2PV2P麦克斯节分布的平均速率:-一SRTV一V

4、ttM麦克斯韦分布的方均根速率:3RT八玻耳兹曼能量分布dN=nQ^（平衡态下处于能态C的粒子数或粒子处于能态£的概率正比于概率因子c£^kT）2nv九平均碰撞频率和平均自由程平衡碰撞频率:平均自由程：一准静态过程准静态过程:系统的状态变化吋，每-中间态都无限接近于平衡态的过程。理想气体常用准静态过程的过程方程（系统质量/〃不变时适用）：P等体过程:——=常量TV等压过程:——=常量T等温过程：PV=常量绝热过程：=常量（泊松方程）

5、—AE+^4或dQ—dE~~dAfV21功：在准静态过程中，A=PdV，Jv2等于图匕〜厂2间过程曲线不的面积T，热量:其中：c:dQ-vdT摩尔热容当G为常量时：Q=vCm(72-Tx在准静态过程中，摩尔热容可以表示为:Cm=Cv,m+PdVvdT理想气体的定体摩尔热容:Cy,ftl定压摩尔热容:p.m（迈耶公式）P，m7CV,mCv，m比热容比（亦称绝热指数）三热力学第一定律在理想气体常见过程中的应用（见表7-1）四循环热循环：从高温库吸热Qy向低温库放热&，对外净功d=01-02循环特征：AF=O,g净=?!净（

6、a

7、等于戸一r图循环曲线所围面积）热机效率:0_2Q1致冷循环：通过外界做功儿从低温库吸热（91,向高温库放热Ql=Q2~致冷系数:co-卡诺循环:由两个等温过程和两个绝热过程组成的准静态循环卡诺热机效率:卡诺致冷机致冷系数五热力学第二定律宏观热力学过程进行方向普遍规律指出一切自发宏观过程都不可逆。1开尔文表述热不可能全部转变为功而不产生苏他影响。等效说法：单热源热机或T）=100%的热机不可能制成。自发功热转换不可逆。2克劳修斯表述热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。指明:自发热传导不可逆。凡是涉及功一热转换或摩擦力做功、

8、有限温差下的热传导和非准静态变化的热力学过程，都是不可逆过程。实际过程都是不可逆过程。六热力学第二定律的统计意义孤立系统发生的过程，总是由包含微观态数目少的宏观态向着包含微观态数目多的宏观态方向变化。或者说：任何自发发生的过程，都是沿着无序性增大的方向进行。七熵增加原理一一热力学第二定律的数学表示热力学概率Q:热力学系统宏观态所伍含的微观态数。S=JtlnQ（系统无序性或混乱度大小的量度）熵增加原理：孤立系统和绝热系统内部发生过程，总是沿着熵增加方向进行A5>0（等号和不等号分别对应于可逆过程和不可逆过程）第十四章振动1简谐

9、振动的描述振动的相位=cot(P三个特征量：角频率仿（取决于振动系统的性质）振幅（取决于振动的初始条件）初相0（取决于振动的初始条件）⑵谐振曲线（3）旋转矢量对应关系：振动的振幅"旋转矢量的K度，振动的和位~矢量的角位罝，振动的初相~矢量的初角位置，振动相位的变化~矢量的角位移，振动的角频