大学物理热学小结.ppt

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1、第九章热力学小结提纲：1.理解内能、功、热量和准静态过程的概念。2.掌握热力学第一定律，掌握理想气体在等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的计算。3.掌握循环过程（包括卡诺循环）效率的计算。4.理解热力学第二定律及物理实质，理解卡诺定理及物理意义，了解可逆与不可逆过程的概念。准静态过程功的计算热量理想气体的内能热力学第一定律系统从外界吸收的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功.Q=E2-E1+W对于无限小过程dQ=dE+dW（注意：各物理量符号的规定）第9章热力学基础等体等压等温绝热过程过程特点过程方程热一律内能变化摩尔热容6.

2、循环:热机效率热机:顺时针方向进行的循环致冷系数致冷机:逆时针方向进行的循环卡诺热机效率卡诺致冷机致冷系数卡诺循环:系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程.开尔文表述:不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他物体，或者说不使外界发生任何变化.克劳修斯表述不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化.7.热力学第二定律8.可逆过程与不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,而不引起其他变化,这样的过程叫做可逆过程.反之称为不可逆过程.热力学第二定律的实质：自然界一切与热现象

3、有关的实际宏观过程都是不可逆的.9.卡诺定理1）在相同高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的可逆机都具有相同的效率.2）工作在相同的高温热源和低温热源之间的一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率.10.熵:在可逆过程中，系统从状态A改变到状态B，其热温比的积分是一态函数熵的增量.熵增原理：孤立系统的熵永不减少.孤立系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加.VPAB**o答：（B）例一定量的理想气体，由平衡态AB，则无论经过什么过程，系统必然：A）对外作正功；B）内能增加；C）从外界吸热；D）向外界放热。功和热量都是过程量,始

4、末状态确定后，不同过程，功和热量是不同的;而内能是状态量只决定于始末状态,与过程无关.例一定量的理想气体从体积膨胀到体积分别经过如下的过程，其中吸热最多的过程是什么过程？（A-B等压过程；A-C等温过程；A-D绝热过程）解ABCDPVACBD等温绝热过程内能增量ΔE/J作功W/J吸热Q/JA→B050B→C-50C→D-50-150D→AABCD循环效率η＝例一定量理想气体的循环过程如P－V图所示，请填写表格中的空格.50500-100150015025%例过程pTbc0两过程和关系pVbc0过程过程图中两卡诺循环吗？例一定量的理想气体，在P—T图上经历

5、如图所示的循环过程abcda，其中ab、cd为两个绝热过程，求：该循环过程的效率。（K）b（atm）cda300400bcdaa—b等压进气过程b—c绝热压缩过程c—d爆炸等体升压过程d—e绝热膨胀过程e—b排气口开等体降压b—a等压排气过程例：证明奥托循环的效率为（设工质可视为理想气体）。abcde奥托循环过程bcdeW解：bc绝热过程de绝热过程问：一条等温线与一条绝热线能否有两个交点？答：不可能.因为,若一条等温线与一条绝热线有两个交点，则两条曲线构成了一个循环过程，它仅从单一的热源吸热，且全部转换为功，热机效率达100%，违背了热力学第二定律的开

6、尔文说法，所以不成立.例下列四个假想的循环过程，哪个可行？pV绝热等温（A）op绝热绝热（C）VopV等温绝热（B）opV绝热绝热等温（D）o1.了解气体动理论的研究方法。2.理解理想气体压强和温度公式，了解其推导过程。4.理解麦克斯韦速率分布率、速率分布函数和速率分布曲线的物理意义，掌握、和的计算，3.理解能均分定理，能计算理想气体（刚性)的、、及分子的平均能量。6.理解热力学第二定律的统计意义及玻耳兹曼关系式。第十章气体动理论5.理解熵的概念和熵增加原理，了解热力学第二定律和熵增加原理的关系，2.理想气体压强的微观公式3.温度的统计意义三个公式1.理

7、想气体状态方程（平衡态）1.分子数密度2.分子质量3.质量密度4.物质的量三种统计速率1.最概然速率3.方均根速率2.平均速率三.速率分布和麦克斯韦速率分布律四.能量均分定理气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为.单原子分子303双原子分子325多原子分子336分子自由度平动转动总刚性分子能量自由度理想气体的内能110.熵:在可逆过程中，系统从状态A改变到状态B，其热温比的积分是一态函数熵的增量.熵增原理：孤立系统的熵永不减少.孤立系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加.例有两个相同的容器，容积不变.一个盛有氦

8、气,另一个盛有氢气（看成刚性分子）,它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢