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1、第六 七章 热学复习课 1 一 基本要求 第六章 气体动理学理论 一 了解气体分子热运动的图像 二 理解理想气体的压强公式和温度公式 通 过推导气体压强公式 了解从提出模型 进行统计 平均 建立宏观量与微观量的联系 到阐明宏观量 的微观本质的思想和方法 能从宏观和微观两方面 理解压强和温度等概念 了解系统的宏观性质是微 观运动的统计表现 三 了解自由度概念 理解能量均分定理 会 计算理想气体的内能 2 一 基本要求 五 了解气体分子平均碰撞次数和平均自由 程 四 了解麦克斯韦速率分布律 速率分布 函数和速率分布曲线的物理意义 了解气体分子 热运动的三种统计速度 六 了解玻耳兹曼关系式 3 一
2、基本要求 第七章 热力学基础 一 掌握内能 功和热量等概念 理解准静 态过程 二 掌握热力学第一定律 能分析 计算理 想气体在等体 等压 等温和绝热过程中的功 热量和内能的改变量 三 理解循环的意义和循环过程中的能量转 换关系 会计算卡诺循环和其他简单循环的效率 四 了解可逆过程和不可逆过程 了解热力 学第二定律和熵增加原理 4 基本内容 第六章 气体动理学理论 一 基本概念 1 平衡态 准静态过程 理想气体分子模型 统 计假设 2 气体分子的自由度 对于常温下的刚性分子 i t r 单原子 双原 子 多原子分子的分别为3 5 6 5 3 三种特征速率 麦克斯韦速率分布下 最概然速率 平均速率
3、 方均根速率 基本内容 6 基本内容 4 平均碰撞频率 5 平均自由程 二 基本定律和基本公式 1 状态方程 理想气体 范德瓦尔斯气体 1mol 7 基本内容 2 理想气体的压强公式 3 能量均分定理 刚性分子 8 基本内容 4 理想气体的内能公式 5 麦克斯韦速率分布律 物理含义 其中 分布函数 物理含义 归一化条件 9 基本内容 6 玻尔兹曼分布律 对于重力场 7 迁移过程基本公式 1 内摩擦 2 热传导 3 扩 散 10 基本内容 第七章 热力学基础 一 基本概念 1 内能 E 状态量 2 功 A 过程量 气体准静态过程的膨胀压缩功为 规定系统对外做功A 0 外界对系统做功 A0 放出热
4、量Q 0 11 基本内容 4 摩尔热容 对于理想气体 1 定容摩尔热容 2 定压摩尔热容 3 等温摩尔热容 4 绝热摩尔热容 5 梅逸公式 6 比热容比 12 基本内容 5 准静态过程 可逆过程和不可逆过程 6 熵 状态量 熵是系统无序度的量度 定义为 为系统某宏观态对应的微观状态数 二 基本定律和基本公式 1 热力学第一定律 是热运动范围内的能量守 恒定律 表达式为 或 13 基本内容 2 热力学第二定律 具体表述很多 最著名的 有开尔文表述和克劳修斯表述 这两种表述是等 价的 热力学第二定律指明了自然界中一切实际的热 力学宏观过程都是单向的 不可逆的 热力学第二定律的微观意义 不可逆过程
5、的实质是从一个概率较小的宏观状态向概率较大 的宏观状态的转变过程 14 基本内容 热力学第二定律的数学表达式 1 熵增加原理 对孤立系统或绝热过程 式中 不等号对应不可逆过程 等号对应可逆过程 2 克劳修斯不等式 式中 不等号对应不可逆过程 等号对应可逆过程 15 基本内容 3 循环效率 式中 A 为一循环过程中系统对外所做的净功 Q1 为一循环过程中系统吸收热量的总和 Q2 为 一循环过程中系统放出热量的总和 绝对值 对于卡诺循环则有 式中 T1 和 T2 分别为高温热源和低温热源的温度 16 基本内容 4 致冷系数 式中 A 为一循环过程中外界对系统所做的功 Q2为一循环过程中系统从低温热源吸收的热量 Q1 为一循环过程中系统向高温热源放出的热量 对于卡诺循环则有 5 卡诺定理 17 基本内容 18
