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1、第九章气体动理论摩尔气体常量理想气体物态方程一:k称为玻耳兹曼常量一、理想气体物态方程、压强公式的应用理想气体物态方程二:二、分子的动能、系统的内能理想气体气体压强公式:理想气体温度公式总复习总复习1气体处于平衡态时,分子的任何一个自由度的平均动能都等于,这一结论叫做能量按自由度均分定理或能量均分定理.能量均分定理:某种刚性气体分子的平动自由度为,分子的平均平动动能为,转动的自由度为,分子的平均转动动能为,分子总的自由度为,分子平均总动能为.双原子气体分子,平动自由度为,分子的平均平动动能为,分子总的自由度为,分子平均总动能为.,转动的自由度为,分子的平
2、均转动动能为质量为m,摩尔质量为M的理想气体的内能为总复习总复习2刚性分子的自由度三、由麦克斯韦速率分布函数导出的三个速率公式的物理意义和应用(2)平均速率(1)最概然速率(3)方均根速率总复习总复习3四、平均自由程和碰撞频率平均自由程平均碰撞频率最概然速率是反映速率分布特征的物理量.(1)对同一种气体,温度升高,最概然速率vp增大,在速率分布曲线上的最大值向v增加的方向移动,曲线变平坦.(2)在同一温度下,分子质量(或气体的摩尔质量)越大,vp越小.平均碰撞频率和平均自由程的关系总复习总复习4(1)对同一种气体,温度升高,最概然速率vp增大,在速率分布
3、曲线上的最大值向v增加的方向移动,曲线变平坦.(2)在同一温度下,分子质量(或气体的摩尔质量)越大,vp越小.解:(波尔兹曼常量,氮气的摩尔质量,普试气体常量)1.(09-10-1试卷)容器中有1mol氮气,压强为1.33Pa,温度为7,则(1)1m3中氮气的分子数为_________;(2)容器中氮气的密度为_________________;(3)1m3中氮气的总平动动能为___________;总复习总复习52.如图示两条曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线,从图上数据求出两气体最概然速率.2000解:总复习总复习6作业:1,2
4、,3,4,5,6,7,9,10,11,12总复习总复习7第十章热力学基础理想气体等值、绝热过程中的公式常量常量常量或或或或热力学第一定律,对理想气体物态方程总复习总复习8(1)计算热机的效率有两个公式或(2)判断吸热和放热的方法:是净功;是循环过程放出的总热量;是循环过程吸收的总热量;三者都取绝对值.总复习总复习9等体过程:等压过程:等温过程:总复习总复习1014231.1mol氦气经过如图所示的循环过程,其中,求1—2、2—3、3—4、4—1各过程中气体吸收的热量和热机的效率.解:,由理想气体物态方程得,过程1—2:过程2—3:,已知,,,总复习总复习
5、11过程3—4:,,1423,,氦气是单原子分子气体法二:总复习总复习122.(09-10-1试卷)一定量的理想气体经历如图所示的循环过程,A→B和C→D是等压过程,B→C和D→A是绝热过程.已知:TC=300K,TB=400K.试求:(1)这循环是不是卡诺循环?为什么?(2)此循环的效率.ABCDVpO思路:或用哪一个简单?解:总复习总复习13作业:9,10,11,12,13,14,15一、热力学第一定律在定温、定容、定体、绝热中的应用计算循环效率(★大题)二、卡诺循环的简单计算卡诺热机效率总复习总复习14第十一章简谐运动一、会写物体做简谐振动的表达式
6、总复习总复习15振幅、频率(或周期)以及相位这三个量是描述简谐运动的三个特征量,只要这三个量被确定,简谐运动也就完全被确定.在这三个特征量中,角频率取决于系统本身的性质,而振幅和初相则由初始条件决定.简谐运动的运动方程,,对于弹簧振子,得用旋转矢量求初相位简谐运动是等幅运动初始条件,,,决定和.总复习总复习16(取或)法(一):法(二):,三、两个同方向同频率简谐运动的合成合振幅合振动的初相位17总复习总复习(课本P.66例)物体沿Ox轴作简谐运动,平衡位置在坐标原点O,A=0.12m,T=2s.当t=0时,物体的位移x=0.06m,且向Ox轴正向运动。
7、求:(1)此简谐运动的表达式;(2)物体的速度和加速度的表达式;(3)物体从x=-0.06m处向Ox轴负方向运动,到第一次回到平衡位置所需的时间.解:(1)设简谐运动运动方程A=0.12m,由题意知方法一(解析法):代入简谐运动运动方程,得又因为,例9-618总复习总复习所以简谐运动运动方程为:方法二(旋转矢量法):物体向x正方向运动ot/sx/cm142一个作简谐运动的物体,其振动曲线如图所示。求角频率、初相及简谐运动的表达式.例9-719总复习总复习ot/sx/cm142解:设物体的简谐运动表达式为由振动曲线可知由旋转矢量图可知同样由旋转矢量知从t
8、=0s转到t=1s所以角频率为则简谐运动表达式为20总复习总复习21总复习总复