大學(xué)物理熱學(xué)new

1、熱 學(xué)1、1帕=1牛/平方米 1p=1n/ 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760汞柱=1.013105帕 1汞柱=133.3帕 1升=10-3m=1cm3 物質(zhì)的量，是量度一定量粒子的集合體中所含粒子數(shù)量的物理量。物質(zhì)的量的符號(hào)為n，單位為摩爾(mol)，簡(jiǎn)稱(chēng)摩。物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微粒數(shù)(N)。把每摩爾物質(zhì)含有的微粒數(shù)定為阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0231023/mol.。2、速率分布函數(shù) f（v）=dNNdv（分子速率在v附近，單位速率區(qū)間內(nèi)占總分子數(shù)的百分概率密度）3、麥克斯韋速率分布函數(shù)理想狀態(tài)下 F（v）=4（2kT）32e-v22kTv2 （T是溫度，是分子的質(zhì)量，k是玻爾茲曼常量，k=RNA=1

2、.3810-23Jk-1 R為理想氣體常數(shù)當(dāng)溫度為273.15K時(shí)，每摩爾任一氣體的值都是22.414L，因此，在法定計(jì)量單位中R=8.314Jmol-1K-1。） 在麥克斯韋速率分布曲線下的任何一塊面積等于相對(duì)應(yīng)速率區(qū)間內(nèi)的分分子數(shù)占總分子數(shù)的的百分比。歸一化 0f（v）dv=14、三個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù) a）、平均速率 v=0vdNN=0vNf（v）dvN=0vf（v）dv1.60RTM(M為摩爾質(zhì)量當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí)，摩爾質(zhì)量的單位為g/mol，氮?dú)鉃?8，氧氣32.在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于某一純凈物來(lái)說(shuō)，它的摩爾質(zhì)量是固定不變的，而物質(zhì)的質(zhì)量則隨著物質(zhì)的物質(zhì)的量不

3、同而發(fā)生變化。1mol不同物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的，但由于不同粒子的質(zhì)量不同，1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。) b）、方均根速率 v2=0v2f（v）dv1.73RTM c)、最概然速率 df（v）dv=0 vp1.41RTM 5、速率在v1v2之間的平均速率vv1v2=v1v2vf（v）dvv1v2f（v）dv6、理想氣體的微觀模型 自由的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的彈性質(zhì)點(diǎn)群7、平衡態(tài)理想氣體的幾個(gè)假設(shè) a）、均勻分布 b）、vx=vy=vz vx2=vy2=vz2=13v28、理想氣體的壓強(qiáng)公式 壓強(qiáng)等于單位時(shí)間內(nèi)單位面積上器壁所受的平均沖量 P=23nlk lk=12v2（lk分子平均平動(dòng)動(dòng)能，n單

4、位體積內(nèi)的分子數(shù)）9、理想氣體的溫度公式 P=nkT lk=32kT10、理想氣體的溫度是衡量氣體平動(dòng)動(dòng)能的標(biāo)志，是分子熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的標(biāo)志。11、質(zhì)點(diǎn)有三個(gè)自由度（x，y，z） 剛體有六個(gè)自由度（質(zhì)心三個(gè)x，y，z 轉(zhuǎn)軸二個(gè)， 轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè) 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)）12、氣體分子的自由度 平動(dòng)自由度+轉(zhuǎn)動(dòng)自由度+振動(dòng)自由度 i=t+r+s 單原子分子 i=3 剛性雙原子分子i=3+2=5 多原子分子 613、能量均分定理 分子的平均總動(dòng)能k=i2kT 分子平均平動(dòng)動(dòng)能lk=32kT 每個(gè)自由度上的平均平動(dòng)動(dòng)能12vx2=12vy2=12vz2=12kT 每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)上的平均動(dòng)能 12kT14、理想氣體的

5、內(nèi)能1mol Emol=Nai2kT=i2Rt E=mMi2Rt15、理想氣體是溫度的單值函數(shù) 單原子分子 E=mM32RT雙原子分子E=mM52RT多原子分子E=mM62RT mM32RT質(zhì)量為m氣體的平均平動(dòng)動(dòng)能之和 mMi2RT質(zhì)量為m氣體的內(nèi)能16、熱力學(xué)概率 包含微觀狀態(tài)多的宏觀狀態(tài)出現(xiàn)的幾率大。N各分子全部出現(xiàn)在A室的概率為W=12n。17、熱力學(xué)概率 宏觀狀態(tài)下的微觀狀態(tài)數(shù)量。宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率W=每個(gè)微觀態(tài)的概率。18、熱力學(xué)第二定律 在孤立系統(tǒng)中，自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程是不可逆的，總是沿著熱力學(xué)概率增加的方向進(jìn)行（無(wú)序性）。也就是宏觀態(tài)中微觀態(tài)數(shù)量小的向宏觀態(tài)中微觀態(tài)數(shù)量大的進(jìn)行。19

6、、波爾茲曼公式 S=kln （S為熵，表示氣體的無(wú)序程度的量度。是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)，與過(guò)程無(wú)關(guān)。是系統(tǒng)接近平衡態(tài)的量度，平衡態(tài)是熵值最大，最概然狀態(tài)）20、孤立系統(tǒng)中自然發(fā)生的熱力學(xué)過(guò)程總是向著熵增加的方向進(jìn)行。21、描述熱力學(xué)宏觀態(tài)性質(zhì)的物理量P、V、T、S、E（可以直接測(cè)量）22、溫度是A、B兩個(gè)有聯(lián)系的系統(tǒng)，達(dá)到熱平衡時(shí)的一個(gè)共同的宏觀量。23、熱力學(xué)第零定律A和B平衡，B和C平衡，則A和B一定是平衡的。24、t（攝氏溫標(biāo)）=T（熱力學(xué)溫標(biāo)）-273.1525、理想氣體狀態(tài)方程PV=mMRT PVT=常量 （內(nèi)能E=mMi2RT）1mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（P0=1.013105Pa

7、T0=273.15K）下V0=22.410-3m3mol-1 R=8.31J mol-1k-126、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程下氣體對(duì)外界做的功dW=PdV=V1V2PdV 功是一個(gè)過(guò)程量30、熱量Q是一個(gè)過(guò)程量定壓摩爾熱容量CP=dQdTp(1mol氣體溫度升高一度所需的熱量)定容摩爾熱容量Cv=dQdTv31、熱力學(xué)第一定律Q=(E2-E1)+W 微小物質(zhì)dQ=dE+dW （系統(tǒng)吸收熱量Q0，系統(tǒng)放熱Q0，外界對(duì)系統(tǒng)做功WCv Cp=Cv+R（邁耶公式） C）、等溫過(guò)程 過(guò)程方程PV=常量 系統(tǒng)對(duì)外界做的功W=Q PV=RT P=RTV W=V1V2mMRTVdv=mMRTlnv2v1=mMRTlnp1p

8、2 E=0 QT=W d）、絕熱過(guò)程 過(guò)程方程PV=常量，TV-1=常量，P-1T-=常量 =CpCv（泊松比） 系統(tǒng)對(duì)外界做的功W=V1V2Pdv=P1V1V1V21Vdv=P1V1-P2V2-1 Q=0 E=-W32、循環(huán)過(guò)程 內(nèi)能增量為零，所做的功W=WAaB+WBbA(WAaB0，WBbA0） 逆時(shí)針逆循環(huán)、制冷循環(huán)（W凈0）34、熱機(jī)效率 系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次諢崃縌1，向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃康慕^對(duì)值Q2,對(duì)外界做的凈功W 定義熱機(jī)效率=WQ1=1-Q2Q135、制冷系數(shù) 系統(tǒng)從低溫物體吸收熱量Q2，向高溫物體釋放熱量Q1，外界對(duì)系統(tǒng)做功W，-W=Q2-Q1 =Q2W=Q2Q1-Q236、卡諾循環(huán) AB、CD是兩個(gè)等溫過(guò)程。BC、DA是兩個(gè)絕熱過(guò)程 Q1=mMRT1lnV2V1 Q2=mMRT2lnV3V4 =1-Q2Q1=1-T2T1（提高效率的途徑升高高溫?zé)嵩吹臏囟龋?T2T1-T2 任何一個(gè)循環(huán)都可以看做n個(gè)卡諾循環(huán)合成37、熱力學(xué)第二定律 開(kāi)爾文表述：不能從單一熱源吸收熱量全部變成有用功，而不產(chǎn)生其它任何影響?？藙谛匏贡硎觯簾崃坎荒茏詣?dòng)滴從低