安徽大学版大学物理下复习资料.doc

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1、第十四章热力学基础14-1平衡态、理想气体状态方程一、状态参量P、V、T，单位Pa、m3、K二、平衡态、准静态过程1、平衡态：所有状态参量不随时间、位置变化2、准静态过程：整个变化过程中的任一状态都可以近似看作平衡态（理想模型）三、理想气体状态方程：1、大学物理涉及到的气体都是理想气体，因此该方程普遍存在2、注意计算的时候才用国际单位制14-2热力学第一定律内能功热量一、热力学第一定律1、吸收的热量转换为气体内能以及对外做功2、三个量有正负，正负代表的实际过程不同3、无限小过程二、内能、功、热量1、内能由状态唯一确定；2、三者之间可以转换；3、dW=pd

2、V14-3第一定律在等值过程中的应用一、等体过程，V不变，dW=0,dQ=dE1、吸收的所有热量全部转化为内能2、摩尔定体热容1mol理想气体在等体过程中，温度升高1K所吸收的热量3、用摩尔定体热容计算内能变化，该公式可用于任意过程内能变化4、单原子、双原子、多原子分子Cv,m分别为3R/2,5R/2,6R/2二、等压过程，p不变，dQ=dE+pdV1、2、3、摩尔定压热容4、4、比热容比三、等温过程，T不变，dQ=dW=pdV14-4绝热过程一、Q=0，-dE=dW=pdV二、绝热方程，一般常用第一个ABC常量等温线与绝热线14-5循环过程卡诺循环一、

3、循环过程：系统经一系列变化后，又回到原来的状态。（内能不变）1、系统所做的总功，为阴影部分面积，正、负循环对应正、负功BAbapBVBpAVApOV2、热机（正循环）和致冷机（逆循环）热机：高温热源吸热Q1，低温热源放热Q2，热量差做功Q1-Q2=W热机效率致冷机：低温热源吸热Q2，高温热源放热Q1，致冷系数：1、循环过程中，热量传递与做功是关键，由此求效率二、卡诺循环（理想循环，实际循环达不到此效率，这是极限值）1、由两个等温线、两个绝热线围成冷热等温压缩放热等温膨胀吸热W123414-6热力学第二定律一、开尔文表述：不可能存在这样一种热机——只从单一

4、热源吸收热量使之完全转换为功而不产生任何其他影响二、克劳修斯表述：不可能将热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。14-7可逆与不可逆过程一、可逆过程：逆过程能重复正过程的每一状态，而不引起其他变化。二、不可逆过程：第十五章气体动理论15-1气体分子热运动与统计规律一、大量分子都在做无规则、不停息的热运动二、大量偶然、无序的分子热运动中包含一种规律性——统计规律15-2理想气体压强公式一、理想气体分子模型：自由质点的完全弹性碰撞二、平衡态气体的统计假设1、分子数密度处处相等（均匀分布）2、分子沿各方向运动概率相同三、理想气体压强公式n是分子数密度，为

5、平均平动动能15-3麦克斯韦速率分布律一、速率分布函数dN——速率在v~v+Dv区间内分子数.——分子速率处在v~v+Dv区间的概率.1、物理意义：速率在v附近，单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比2、归一化条件：3、平均速率和方均根速率二、麦克斯韦速率分布函数1、三个速率最概然速率：分布在该速率附近的分子数最多2、一般问题的求解，紧紧抓住，具体的函数形式并非最重要。15-5温度的微观解释理想气体状态方程的推证一、温度的微观解释温度，是分子运动剧烈程度的宏观表现二、理想气体定律的推证15-6能量按自由度均分理想气体内能一、自由度：确定一个物体在空间中

6、的位置，所必须的独立坐标数单、双、多原子分子自由度分别为3、5、6二、能量按自由度均分：对单个分子而言，每个自由度上，有kT/2大小的平均动能1、单个分子平均总动能为此处动能分为平动和转动动能2、所有分子的平均平动动能为3kT/2三、理想气体的内能（忽略分子动能之外的能量）1、每摩尔理想气体分子内能1、理想气体的摩尔热容15-8气体分子的平均自由程和平均碰撞频率一、自由程和平均自由程1、自由程：分子两次相邻碰撞之间运动通过的路程2、平均自由程：每两次连续碰撞之间，一个分子自由运动的平均路程3、平均碰撞频率：单位时间内一个分子与其他分子碰撞的平均次数二、理

7、想气体平均自由程1、平均碰撞频率（1）所有碰撞粒子半径都要考虑的情况（2）部分粒子没有半径的情况（以电子与气体分子碰撞为例）2、理想气体平均自由程15-10热力学第二定律的统计意义和熵的概念一、统计意义孤立系统中，自发过程是不可逆的，总是由概率小（微观态数目少）的宏观态向概率大（微观态数目多）的宏观态进行。二、熵和熵增加原理1、熵为微观态数目。孤立系统的实际过程都是熵增加的过程2、熵增加原理：孤立系统的熵永不会减少，等号适用于可逆过程3、熵的求法：(1)上式适用于任意过程的熵变，关键在把握整个过程的热传递dQ(2)如果只给出始末状态，可假设始、末状态由一

8、个或若干个可逆过程（如等温、等压、等体、绝热过程）关联(3)积分符号里的温度T不