大学物理-热力学基础必考知识点

1第九章热力学基础主要内容一.准静态过程（理想过程，在P-V图中代表一条线）系统从一个平衡态到另一个平衡态，中间经历的每一状态都可以近似看成平衡态（平衡态在P-V图中代表一个点）过程。二.理想气体状态方程：112212PVPVPVCTTT；mPVRTM；PnkT8.31JRkmol；231.3810Jkk；2316.02210ANmol；ARNk三.热力学第一定律QEW；dQdEdW1.气体做功21VVWPdv（规定气体对外做功0）2.Q（规定气体从外界吸收热量0，过程量，只有在某个过程中才有意义）3.2121()VmVmmmdECdTEECTTMM　　或（状态量，理想气体内能只取决于温度，内能变化公式适用于任意的过程。）,2VmiCR，，P+22miCR（i为自由度，单原子分子自由度为3，双原子分子为5，多原子分子为6），，P,mVmCCR，气体比热容比：,,1PmVmCC四.热力学第一定律在理想气体的等值过程和绝热过程中的应用1.等体过程210()=2VmWmmiQECTTRTMM2.等压过程21212121()()+2()2()=2pmVmmWPVVRTTMmiQEWCTTPVMmiECTTPVM23.等温过程2122110TTEEmVmpQWRTlnRTlnMVMp1.绝热过程210()VmQWECTT绝热方程1PVC，-12VTC，13PTC。五.循环过程特点：系统经历一个循环后，0E系统经历一个循环后QW（代数和）（代数和）1.正循环（顺时针）-----热机逆循环（逆时针）-----致冷机2.热机效率：1221111QQQWQQQ式中：1Q------在一个循环中，系统从高温热源吸收的热量和；2Q------在一个循环中，系统向低温热源放出的热量和；12WQQ＝－------在一个循环中，系统对外做的功（代数和）。卡诺热机效率（两条等温＋两条绝热线构成的正循环）211cTT（效率公式要求会推导）式中：1T------高温热源温度；2T------低温热源温度；4.制冷机的制冷系数：卡诺制冷机的制冷系数：221212QTeQQTT六.热力学第二定律2212Q=Q-Q定义：QeW31.开尔文表述：从单一热源吸取热量使它完全变为有用功的循环过程是不存在的（热机效率为100是不可能的）。2.克劳修斯表述：热量不能自动地从低温物体传到高温物体。两种表述是等价的.3.不可逆过程：各种实际宏观过程都是不可逆的，且它们的不可逆性又是相互沟通的。如功热转换、热传导、气体自由膨胀等都是不可逆过程。热力学概率：与同一宏观态对应的所含有的微观状态数。（了解）自然过程沿着向增大的方向进行，平衡态相应于一定宏观条件下热力学概率最大的状态。4.玻耳兹曼熵公式5.熵增加原理：对孤立系统重点：1.理解准静态过程、体积功、热量、摩尔热容等概念；掌握其计算。2.理解并会运用热力学第一定律，利用它分析和计算理想气体各过程。3.理解循环过程的特点；理解热机效率的概念，会计算简单循环的热机效率；4.了解制冷系数的概念，了解简单循环制冷系数的计算方法；5.理解卡诺循环，会计算卡诺热机效率及致冷系数。6.理解可逆过程和不可逆过程；理解热力学第二定律的两种描述及其意义；7.了解热力学第二定律的统计意义；了解熵的概念和熵增加原理；8.理解克劳修斯熵，掌握简单系统克劳修斯熵的计算。lnkS0S