2014大学物理热学部分复习资料.ppt

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1、习题课热学部分7/30/20211气体动理论一、状态方程其中：二、理想气体的压强公式与温度公式压强公式其中：——分子的平均平动动能温度公式或7/30/20212三、能量按自由度均分定理二、理想气体的压强公式与温度公式压强公式其中：——分子的平均平动动能温度公式分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平动动能理想气体的内能或7/30/20213三、能量按自由度均分定理分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平动动能理想气体的内能3560例1、27/30/20214四、麦克斯韦速率分布律3560例1、21.

2、速率分布函数：表示速率v附近单位速率区间的分子数占分子总数的百分比.7/30/20215四、麦克斯韦速率分布律1.速率分布函数：表示速率v附近单位速率区间的分子数占分子总数的百分比.2.速率分布曲线（1）曲线区间内的分子数占总分子数的百分比7/30/202162.速率分布曲线（1）曲线表示速率在区间的分子数占总分子数的百分比.归一化条件7/30/202172.速率分布曲线（2）曲线表示速率在区间的分子数占总分子数的百分比.归一化条件区间内的分子数7/30/202182.速率分布曲线（2）曲线区间内的分子数表示速率在区间的分

3、子数7/30/202193.麦氏分布函数表示速率在区间的分子数4.三种统计速率最概然速率7/30/2021103.麦氏分布函数4.三种统计速率最概然速率平均速率平方平均速率方均根速率7/30/202111平均速率平方平均速率方均根速率分布函数和温度的关系分子质量相同，试比较T1和T2的大小vf(v)0T1T27/30/202112分布函数和温度的关系分子质量相同，试比较T1和T2的大小vf(v)0T1T2vf(v)0M1M2分布函数和分子质量的关系温度相同，试比较M1和M2的大小例3、4、57/30/202113平均自由程

4、7/30/202114一、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.内能增量其中定体摩尔热容系统对外做功外界对系统做功定压摩尔热容温度升高温度降低系统吸热系统放热热力学基础摩尔热容比7/30/202115内能增量定体摩尔热容系统对外做功外界对系统做功定压摩尔热容温度升高温度降低系统吸热系统放热摩尔热容比一、热力学第一定律热力学基础过程量状态量二、四种过程例6、7、87/30/202116VpP-V图VpVpVp0007/30/202117三、循环过程pVOAa21QQ正循环：顺时

5、针pVOAa21QQ逆循环：逆时针W净=曲线所围的面积7/30/202118正循环：顺时针逆循环：逆时针W净=曲线所围的面积1.热机循环pVOAa21QQ热机高温热源低温热源热机效率7/30/2021191.热机循环pVOAa21QQ热机高温热源低温热源热机效率2.制冷循环pVOAa21QQ致冷机高温热源低温热源致冷机致冷系数7/30/2021202.致冷循环pVOAa21QQ致冷机高温热源低温热源致冷机致冷系数3.卡诺循环WABCD卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成卡诺热机7/30/2021213.卡诺循环WABC

6、D卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成卡诺热机卡诺致冷机例12、13、147/30/2021224.热力学第二定律开尔文表述：不可能制造出这样一种循环热机，它只使单一热源冷却来作功，而不放出热量给其他物体。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。利用热力学第二定律可证明:[卡诺定理]在相同的高温热源()和低温热源()之间工作的一切热机的效率其中，取“=”时，对应可逆热机；取“<”时，对应不可逆热机。7/30/2021235.可逆过程与不可逆过程可逆过程：如果逆过程能重复正过程的每一个状态

7、，而且不引起其他变化，则该过程称为可逆过程。不可逆过程：如果逆过程能重复正过程的每一个状态，但会引起其他变化，则该过程称为不可逆过程。可逆过程发生的条件：(1)过程为无限缓变过程；(2)无耗散力作功。7/30/2021246.熵玻尔兹曼熵公式克劳修斯熵公式熵增加原理孤立系统自发过程7/30/202125例题分析7/30/202126例1解：（1）（2）（3）（4）一容器内贮有氧气，其压强，温度求：（1）单位体积内的分子数；（2）分子质量；（3）氧气密度；（4）分子的平均动能。7/30/202127例2试写出下列各式的物理意

8、义：——分子每一自由度所均分的能量——自由度为i的分子的平均能量——双原子气体分子的平均能量——1/3mol单原子理想气体的内能——1mol单原子理想气体的内能——10mol自由度为i的理想气体的内能7/30/202128说明下列各量的物理意义：7/30/202129——分布在速率v附近v~v+dv速率