物理競(jìng)賽課件初級(jí)難度熱力學(xué)

熱學(xué)2熱力學(xué)熱物理的宏觀理論。從對(duì)熱現(xiàn)象的大量觀察和實(shí)驗(yàn)測(cè)量中總結(jié)出規(guī)律性的性質(zhì)。統(tǒng)計(jì)物理從微觀出發(fā),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法，認(rèn)為宏觀性質(zhì)是大量微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)平均值決定的。熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，在對(duì)熱現(xiàn)象的研究中，相輔相

成。前者對(duì)熱現(xiàn)象給出普遍而可靠的結(jié)果，可以用來(lái)

驗(yàn)證后者的正確性，后者則可深入研究熱現(xiàn)象的本質(zhì)，使得熱力學(xué)的理論具有更深刻的意義。什么是熱學(xué)?內(nèi)容太多物理量多，單位多，公式多抽象模型與實(shí)際熱現(xiàn)象的對(duì)立與統(tǒng)一去粗取精，去偽存真抓住主要矛盾—模型鎖定目標(biāo)，抓住重點(diǎn)內(nèi)容高中物理競(jìng)賽內(nèi)容1、分子動(dòng)理論原子和分子的數(shù)量級(jí)分子的熱運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)氣體分子速率分布律（定性）溫度的微觀意義分子力分子的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能物體的內(nèi)能2、氣體的性質(zhì)熱力學(xué)溫標(biāo)氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程普適氣體恒量理想氣體狀態(tài)方程的微觀解釋（定性）3、熱力學(xué)第一定律理想氣體的內(nèi)能熱力學(xué)第一定律在理想氣體等容、等壓、等溫過(guò)程中的應(yīng)用定容熱容量和定壓熱容量等溫過(guò)程中的功（不推導(dǎo)）絕熱方程（不推導(dǎo)）熱機(jī)及效率制冷機(jī)和制冷系數(shù)4、熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律的定性表述可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程宏觀過(guò)程的不可逆性理想氣體的自由膨脹熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義5、液體的性質(zhì)液體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)表面張力系數(shù)球形液面下的附加壓強(qiáng)浸潤(rùn)現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象（定性）6、固體的性質(zhì)晶體和非晶體空間點(diǎn)陣固體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)7、物態(tài)變化熔化和凝固熔點(diǎn)熔化熱蒸發(fā)和凝結(jié)飽和氣壓沸騰和沸點(diǎn)汽化熱臨界溫度固體的升華空氣的濕度和濕度計(jì)露點(diǎn)8、熱傳遞的方式傳導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)流輻射黑體輻射斯特潘定律9、熱膨脹熱膨脹和膨脹系數(shù)常見熱學(xué)物理量及單位溫度T,單位K壓強(qiáng)p，Pa或N/m2,其它atm,mmHg體積V，m3質(zhì)量m，kg摩爾質(zhì)量M,（word版各章內(nèi)容提要2-3頁(yè)）狀態(tài)量、過(guò)程量注意點(diǎn)注意1：不同教材中對(duì)同一物理量采用不同的字母，功：A,W摩爾質(zhì)量：m，M摩爾數(shù)：n，n注意2：同一個(gè)字母可能代表不同物理量n：數(shù)密度，摩爾數(shù)，折射率，序數(shù)怎么辦？解題時(shí)寫出字母的物理意義！注意3：熱血中單位太多，太亂熱量：Cal,

J溫度：0C，K壓強(qiáng)：atm，mmHg，Pa怎么辦：一律換成國(guó)際單位制計(jì)算時(shí)先用公式計(jì)算，最后代入物理數(shù)據(jù)，代入數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)加上單位“比X”：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的X；單位摩爾量的X比熱（容）c：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的熱容，J/(K.

kg)；單位摩爾的熱容，

J/(K

.mol)比容或比體積v：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的體積，m3/kg；單位摩爾的比容，m3/mol比焓h：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的焓，J/kg；單位摩爾的焓，J/(kg.mol)比內(nèi)能u：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的內(nèi)能，J/kg；單位摩爾的內(nèi)能，J/(kg.mol)比熵s：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的熵，J/（K.kg）；單位摩爾的熵，J/(K.mol)等等比X與X的關(guān)系：比X=質(zhì)量*X，或者摩爾數(shù)*X熱學(xué)中常用的常量玻爾茲曼常數(shù)：阿佛加得羅常數(shù)：滿足：R=NAk普適氣體常量：R=8.31J/(mol?K)

=8.21·10-2

atm?L/(mol?K)

=1.99cal/(mol?K)k

=1.38

·10-23

J

/

K23NA

=

6.02

·10 /

molM

=

mN

Ak

=

Rm

Mt

=

T

-

273.15四個(gè)定律第O定律—溫度第一定律—能量守恒與轉(zhuǎn)化第