大学物理知识点(热学)

气体动理论内容总结1、理想气体状态方程：RTMMmolpVvRT2、理想气体的压强：t3p2nP=nkT3、理想气体的温度：t23kT4、理想气体的内能：2EiRT5、气体分子的速率分布NdfdN8RT3RT2p2RT6、三种统计速率：0f(v)dv1211~2f()d2f()d1介于v1~v2之间的气体分子的平均速率:平均自由程：6、分子的平均碰撞频率与平均自由程平均碰撞频率：z2d2nz1kT2d2n2d2P一、基本概念：1、平衡态2、准静态过程：过程的每一个中间状态都无限接近平衡态；准静态过程可以用参数空间的连续曲线表示。3、理想气体微观模型与统计假设4、功、内能、热量V2V1体积功：WpdV2EiMRT2EiRT内能：功、热：过程有关量，过程中系统内能改变的度量；——过程量5、可逆过程与不可逆过程不可逆因素：通过摩擦功变热；有限温差下的热传导；绝热自由膨胀；非平衡态向平衡态的过渡；6.热力学几率：某宏观态中包含的微观状态数目7.熵：态函数，混乱度11T2dQS2S沿可逆过程Skln玻尔兹曼熵公式1:开尔文--普朗克表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响。2:克劳修斯表述：热量不能自动地由低温物体传向高温物体。二、热力学定律第一定律：第二定律：QEAABC第零定律：A-C;B-CA-B平衡态微观意义：自然过程总是向分子热运动无序性增大的方向进行。第三定律：绝对零度不能达到。平衡态A平衡态B（熵不变）可逆过程非平衡态平衡态（熵增加）不可逆过程自发过程dS0微分式：积分式：1T2dQ0SS2S1S0即热力学第二定律的数学表达式－－熵增加原理:说明：熵增加原理成立的条件:孤立系统或绝热过程.熵增加原理的应用：自发过程进行方向的判椐.三、计算问题：１、功、热量及内能增量的计算1)内能增量、功、等容或等压过程的热量一般可直接计算2VV1pdVWEiRT1RCVCP,mCV,mi2iT1)Cp,mxV,PRCV,m2QxCx(T2迈耶公式：2)利用热力学第一定律计算QEW小结：理想气体的四个准静态过程过程特点过程方程WQ等容dV0pCT10CV(T2T1)等压dp0VCT2p(V2V1)RTCp(T2T1)等温dT0pVC3RTlnV2V1RTlnV2V1绝热dQ0pVCp1V1p2V210绝热自由膨胀：不传热、不作功、内能不变，温度复原。2、循环效率的计算1）正循环（热机循环）Vp高温热源Q1Q2W=Q1-Q2低温热源热机效率特例：卡诺热机aQ2dT1cT2bWT2Q1W=Q1-Q2Q2恒温(高温)热源恒温(低温)热源T1工质1TC1T2Q2T2Q1T12）逆循环（制冷循环）Vp高温热源Q1=Q2+WWQ2低温热源制冷系数特例：卡诺制冷循环T1T2Q1W外Q2恒温(高温)热源恒温(低温)热源abQ2dT1cT212CTTT2112T2TWQ外3、熵变的计算12dQS2S1沿可逆过程（1〕可逆等温V1SMRln(V2)(2)可逆等压T1T2pdQMCdT1Tln(T2)pSMC(3)可逆等容T1T2MdQCVdT1Tln(T2)VSMC（4〕可逆绝热21＝0TdQSTV1V2dQPdV