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1、1 第四章 热力学第一定律基本要求一、可逆和不可逆过程 （1）准静态过程 （2）理解什么是可逆过程， 什么是不可逆过程 . 知道只有无耗散的准静态过程才是可逆过程。 二、功和热量 （1） 明确功是在力学相互作用过程中能量转移，热量是在热学相互作用过程中的能量的转移， 它们都是过程量，它们都是过程量。知道“作功”是通过物体宏观位移来完成；而“热传递” 是通过分子之间的相互作用来完成。（2）知道功有正负，熟练掌握从体积膨胀功微分表达式pdVWd出发计算体积膨胀功。从几何上理解功的大小等于p-V 图上热力学过程曲线下面的面积。 三、热力学第一定律 （1）知道能量守恒与转化定律应用到热学中就是热力学第
2、一定律。明确热力学第一定律是把内能、功和热量这三个具有能量量纲的物理量结合在一个方程中：即WQU；（2）一微小过程中热力学第一定律表示为：WdQddU；对于准静态过程热力学第一定律表示为：pdVQddU（3）内能是态函数，内能一般应是温度和体积的函数。内能应当包含分子的热运动动能和分 子之间的相互作用势能，也应包括分子内部的能量；在热学中的内能一般不包括系统做整体 运动的机械能。 四、热容和焓 （1）知道热容的定义、热容是过程量、热容与物体的量有关。（2）知道焓的定义pVUH; 知道焓的物理意义。五、热力学第一定律对理想气体的应用 （1）知道焦耳定律；即理想气体的内能仅是温度的函数；知道理想气
3、体的焓也只是温度的函数。内能和焓的微分可分别表示为：dTCdUmV ,；dTCdHmp,；这两个公式适用于理想气体任何过程。（2）理想气体的准静态过程的热力学第一定律可表示为pdVdTCdQmV ,；利用上式可得迈耶公式：RCCmVmp,；（3）会熟练利用热力学第一定律处理一些常见热力学过程。 （4）会推导准静态绝热过程方程，熟记并会熟练利用绝热过程方程，同时应知道绝热过程方 程的适用条件。 （5）熟记多方过程方程，知道多方过程方程的适用条件，会推导多方过程方程和多方过程的 热容量。六、热机（ 1）理解热机效率公式1212111QQQQQQW热；会解热机问题。2 （2）知道卡诺热机是什么热机，
4、并会熟练应用卡诺热机效率公式121211TTTTT热。七、焦耳汤姆孙效应（1）了解制冷机的制冷系数WQ2冷；了解卡诺制冷机的制冷系数212 TTT冷（2）了解焦耳汤姆孙效应。第五章热力学第二定律与熵基本要求一、热力学第二定律的表述和实质 （1）熟记热力学第二定律的开耳闻表述，并知道它反应功变热过程的不可逆。 （2）熟记热力学第二定律的克劳休斯表述，并知道它反应热传递过程的不可逆。 （3）知道热力学第二定律的开耳闻表述和克劳休斯表述是等价的；知道热力学第二定律的实 质是指：一切与热相联系的自然现象中的自发过程都是不可逆的。 二、熟记并理解卡诺定理的内容 三、理解熵和熵增加原理（1）知道克劳休斯等
5、式0可逆TdQ（2）知道克劳休斯的熵定义：TdQdS可逆)(；baabTdQSS可逆；知道熵是态函数；知道如何求一个过程中的熵变；了解温熵图。 (3) 熟记理想气体熵变的两个表达式，并会利用它们。 (4) 知道熵增加原理描述的是：系统在绝热过程中熵永不减小，在绝热可逆过程熵不变，在绝 热不可逆过程中熵增加。(5) 知道克劳休斯等式和不等式0 TdQ（可逆取等号，不可逆取不等号）(6) 知道热力学第二定律的数学表达式为：baabSSTdQ（可逆取等号，不可逆取不等号）(7) 知道热力学第一和第二定律的结合而成的热力学基本方程pdVTdSdU；对于理想气体：pdVTdSdTCV(8) 知道熵的微观
6、意义：熵是系统无序度的度量；知道波耳兹曼熵关系：WkSln第四章和第五章复习题3 一选择题 1 如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积 V2分别 经历的过程是： AB 等压过程， AC 等温过程； AD 绝热过程，其中吸热量最多的过程 (A) 是 AB. (B)是 AC. (C)是 AD. (D)既是 AB 也是 AC, 两过程吸热一样多。 2 一定量的理想气体，从a 态出发经过或过程到 达 b 态，acb 为等温线 (如图)，则、两过程中 外界对系统传递的热量Q1、Q2是 (A) Q10，Q20 (B) Q10，Q203 一定量的理想气体分别由初态a 经过程 ab 和由初 态 a经过
7、程 acb 到达相同的终态 b，如 pT 图 所示，则两个过程中气体从外界吸收的热量Q1，Q2 的关系为： (A) Q1 Q2(B) Q10，Q1 Q2 (C) Q10， Q10，Q0，W0，Q0，W0 (C)E0， Q T2） 今有一热机以这两个物体为高温和低温热源，经若干次循环后，两个物体达相同的温度，求热机能输出的最大功Amax四理论推导和证明题 29 试证明 2 mol 的氦气和 3 mol 的氧气组成的混合气体在绝热过程中也有 pV =C，而 31/21(氧气、氦气以及它们的混合气均看作理想气体). pVOabcdefT02T03T0A28 30图中， AB 为一理想气体绝热线设气体
8、由任意C 态经准静态过程变到D 态，过程曲线 CD 与绝热线 AB 相交于 E试证明： CD 过程为吸热过程31 某理想气体由状态 ( p1,V1,T1 )绝热膨胀至状态 ( p2,V2,T2 )，再由状态等体升压至状态( p3,V3,T3 )，如图已知系统由至所吸收的热量恰好等于过程至所作的功，试证明：系统在状态的温度 T3与状态的温度 T1相等32 试证：从根据卡诺定理得到的对于循环过程的表达式121 QQQ121 TTT可以得出与热力学第二定律的两种基本表述（即开尔文表述和克 劳修斯表述）相符的结论p V O A B C D E p 1pO V 1V2V9 33 根据热力学第二定律证明两
9、条绝热线不能相交 五回答题 34 PV = 常量的方程（式中为比热容比）是否可用于理想气体自由膨胀的过程？为什么？35 在下列理想气体各种过程中，哪些过程可能发生？哪些过程不可能发生？为什么? (1) 等体积加热时，内能减少，同时压强升高(2) 等温压缩时，压强升高，同时吸热 (3) 等压压缩时，内能增加，同时吸热(4) 绝热压缩时，压强升高，同时内能增加36 两个体积相同、温度相等的球形容器中，盛有质量相等的同一种气体，当连接两容器的阀门打开时，系统熵如何变化？37冰融化成水需要吸热，因而其熵是增加的但水结成冰，这时要放热，即dQ 为负，其熵是减少的这是否违背了熵增加原理？试解释之10 第六
10、章 物态与相变基本要求一、物质的五种物态 知道什么是物态，什么是相，自然界中的五种物态是什么？知道固体、液体都是凝聚态。 二、液体 了解液体具有长程无序、短程有序的结构；液体由一个个单元组成。了解液体分子的热 运动是分子在平衡位置附近的振动。 三、液体的表面现象 （1）理解表面张力是作用在液体表面上使液面具有收缩倾向的一种力。从微观上看，表面张 力是由于液体表面的过渡区域（表面层）内分子力作用的结果。知道表面张力系数的两种定 义：单位长度上的表面张力；在等温条件下增加单位面积液体表面积所增加的表面自由能。（2） 理解弯曲液面附加压强是由表面张力产生。掌握球形液面附加压强公式： Rpp2球外球内
11、（3）知道什么是润湿象限、 什么是不润湿现象， 并且能够做定性解释。 知道什么是接触角；知道o900为润湿情形；oo18090为不润湿情形；o0为完全润湿，o180为完全不润湿。 四、相变 （1）知道什么是相变：物质在压强、温度等外界条件不变情况下，从一个相转变为另一个相 的过程称为相变。相变过程是可逆过程，是物质结构发生突然变化的过程，在相变中常伴随 某些物理性质的突然变化。 （2）什么是饱和蒸汽？饱和蒸汽是指在气、液两相共存时满足热力学平衡条件的蒸汽相。什 么是蒸汽压？什么是饱和蒸汽压曲线。怎样才能产生沸腾，什么是沸点。理解真实气体等温 线和范德瓦耳斯等温线以及他们之间的对应关系。了解范德瓦耳斯等温线各段的物理意义； 了解临界点的特点；知道临界参数是什么。掌握摩尔汽化热公式)()(,0,mlmgmlmgmlmgmlmgmvSSTVVpUUHHL（3）了解固液，固气相变。掌握摩尔熔解热、升华热公式：)()(,0,msmlmsmlmsmlmsmlmmSSTVVpUUHHL)()(,0,msmgmsmgmsmgmsmgmsSSTVVpUUHHL（4）了解以压强、体积为直角坐标所表示的描述气、液、固三相以及两相共存的状态图。了 解以压强、温度为直角坐标所表示气、液、固三相的相图。 （5）了解克拉珀龙方程。
