掌握理想气体状态方程及其应用ppt课件.ppt

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1、1.掌握理想气体状态方程及其应用;理解平衡态,准静态过程等概念.2.理解理想气体的压强及温度的微观本质.通过推导压强公式从提出模型到建立宏观量与微观量的统计平均值之间关系的统计方法.3.理解能量按自由度均分的原理.确切理解内能的概念.5.理解平均碰撞频率及平均自由程的概念.6.了解范德瓦尔斯方程中两个修正项的意义;了解气体中三种输运过程的宏观规律及微观定性解释.学习要求4.理解速率分布函数、麦克斯韦速率分布律及速率分布曲线的物理意义;了解vp,v,的意义和计算.第十二讲气体动理论和热力学基础7.掌握准静态过程中功、热量、

2、内能诸概念.8.掌握热力学第一定律,并能熟练地运用它计算理想气体在等值过程和绝热过程中的功、热量、内能变化量.9.明确循环的概念,理解热机循环和致冷机循环中的能量转换关系;掌握卡诺机正循环效率和卡诺机逆循环致冷系数的计算;会计算一般热机效率.10.理解热力学第二定律的两种表述及其等价性;了解热力学第二定律的统计意义.11.理解可逆过程和不可逆过程;理解宏观实际过程的不可逆性;了解热力学概率与实际过程进行方向的关系.12.了解熵的概念.了解玻尔兹曼熵公式及熵增加原理;理解克劳修斯熵公式的意义,并用来计算熵变.1.理想气体的状态方程.

3、R=831J·mol-1·K-1称为普适气体恒量；n为分子数密度。2.理想气体的压强公式3.理想气体的温度公式k=R/N0=13810-23J·K-1称为玻尔兹曼恒量；压强和温度的统计意义基本概念和规律4.能量按自由度均分原理.物质分子每个自由度平均动能为:5.理想气体内能其中i=t+r+2s,而t、r、s分别为分子的平动、转动、振动自由度。6.麦克斯韦速率分布定律dN/N=f(v)dv.速率分布曲线：f(v)v07.三种速率最概然速率平均速率方均根速率8.气体分子的平均碰撞频率和平均自由程平均碰撞频率平均自由程9.一摩尔真

4、实气体的范氏方程.a,b,的修正意义三个速率的物理意义及它们的用途11.摩尔热容理想气体等容摩尔热容:理想气体等压摩尔热容:迈耶公式:比热容比:10.热力学第一定律热学中的能量守恒，是普适的！对于准静态过程：理想气体的等值过程、绝热过程和多方过程公式过程特征过程方程吸收热量对外做功内能增量等体V=常量等压p=常量等温T=常量绝热dQ=0多方000A+12.循环过程热机效率致冷系数热机效率:致冷系数:13.卡诺循环pV0T1T2abcd热力学第一定律的应用是重点，请同学们熟练掌握。14.热力学第二定律开尔文表述克劳修斯表述一切与

5、热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，而且各种不可逆过程是相互关联的。自发的方向玻尔兹曼熵克劳修斯熵S=kln（两平衡态之间的熵变）任一态下的熵，熵是态函数微观粒子热运动无序度小能量品质高微观粒子热运动无序度大包含微观状态数少的态包含微观状态数多的态热力学几率小的态热力学几率大的态熵小的态熵大的态能量品质低15.熵的计算（平衡态下的熵）熵是态函数设计一个连接初、终态的可逆过程熵变与路径无关计算熵作为状态参量的函数形式，然后将初、终态的状态参量代入计算。理想气体的熵变大系统的熵变等于各子系统熵变之和三种方法课堂讨论题1.

6、关于平衡态和准静态.(1)什么叫平衡态?如图所示，将金属棒一端插入盛有冰水混合物的容器，另一端与沸水接触，当金属棒各处温度稳定时,它是否处于平衡态?100ºC0ºC(2)什么叫准静态过程?气体绝热自由膨胀是不是?答：否。不受外界影响条件下，一个系统的宏观性质不随时间而变答：否。2.关于速率分布函数,说明各式的意义:(8)图中v0将速率分布曲线下的面积分为相等的两部分,试说明v0的意义.f(v)v0v0表示v1～v2分子速率的平均值答：速率大于v0的分子数=速率小于v0的分子数(9)气体处于某一平衡态时,气体中某一分子速率在v-v+

7、v之间的概率与什么有关?(10)是否可以说具有某一速率的分子数有多少?是否可以说分子速率正好等于最概然速率的分子占总分子数的百分比?为什么?答：否！答：与温度、分子质量有关3.关于功和热量是过程量的讨论一定量的理想气体从体积为V1的初状态Ⅰ变化体积为V2到末状态Ⅱ(如图),则无论经过什么过程,.有:(1)系统必然对外作正功;(2)系统必然从外界吸收热量;(3)系统的内能一定增加;以上三种说法哪个对,为什么?pv0ⅡⅠV1V24.图中状态Ⅰ、Ⅱ在一条绝热线ⅠaⅡ上,则过程ⅠbⅡ和ⅠcⅡ是吸热还是放热？摩尔热容是正还是负？ⅡⅠpv0

8、V1V2abc错！错！对！答：过程ⅠbⅡ吸热、ⅠcⅡ放热？过程ⅠbⅡ为负；ⅠcⅡ摩尔热容为正。5.关于可逆过程与不可逆过程的讨论：指出下列说法的对错,并说明理由:(1)可逆的热力学过程一定是准静态过程.(2)准静态过程一定是可逆的.(3)不可逆过程