大学物理热学总结

发布时间：2020-03-03 03:53:59 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

大学物理热学总结

( 热力学基础

1、体积、压强和温度是描述气体宏观性质的三个状态参量。

①温度：表征系统热平衡时宏观状态的物理量。摄氏温标，t表示，单位摄氏度（℃）。热力学温标，即开尔文温标，T表示，单位开尔文，简称开（K）。热力学温标的刻度单位与摄氏温标相同，他们之间的换算关系：

T/K=273.15℃+ t 温度没有上限，却有下限，即热力学温标的绝对零度。温度可以无限接近0K，但永远不能达到0K。

②压强：气体作用在容器壁单位面积上指向器壁的垂直作用力。单位帕斯卡，简称帕（Pa）。其他：标准大气压（atm）、毫米汞高（mmHg）。

1 atm =1.01325×105 Pa = 760 mmHg ③体积：气体分子运动时所能到达的空间。单位立方米（m3）、升（L）

2、热力学

设一定理想气体的分子质量为m0，分子数为N，并以NA表示阿伏伽德罗常数，可得

pmRTMV

Nm0RTNAm0VNRVNAT

令k=R / NA =1.38×10-23J·K-1，令n=N/V为单位体积分子数，即分子数密度，则有pnkT

6、热力学

当温度从T1升值T2时，其吸收的热量为

CT2mM-

1T1CmdT-1

，式中m/M为物质的量，CmcM称为摩尔热容，单位J·mol·K ，其定义式：

CmmMdQCmdT。 ，对微小过程dQMmdTiC1R 定压摩尔热容：p,mR

22i定体摩尔热容：Cv,m③准静态过程中的内能变化：dET2mMCV,mdT

E2E1mMT1CV,mdTmMCV,mT2T1，代表了任何热力学过程内能增量与始末两状态的关系，又可表示为

dEmiM2RdT 或 E2E1miM2RT2T1

可见，理想气体的内能只是温度的单值函数。

8、热力学

miQ1pV2V1Cp,mT2T1 或 pM2③定体摩尔热容与定压摩尔热容的关系为Cp,mCv,mR，即迈耶公式。

比热容比：Cp,mCV,mmMi2i

④等温过程：pVRT常量。T0，故E0。

吸收热量QTWmMRTlnV2V1mMRTp2p1mMCT,mT

⑤绝热过程：状态变化中，系统与外界没有热量的交换，dQEW0表示为EW即在绝热过程中，外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能；或表示为EW即在绝热过程中，系统对外界做功只能凭借消耗自身的内能。即，WQEmiM2R(T2T1)。

绝热方程的几种表示方法: 1pVC1 TVC2

PTr1rC3

9、循环过程：是指系统经历了一系列变化以后，又回到原来状态的过程。循环过程沿顺时针方向进行时，系统对外所做的净功为正，这样的循环称为正循环，能够实现正循环的机器称为热机。循环过程沿逆时针方向进行时，系统对外所做的净功为负，这样的循环称为逆循环，能够实现正循环的机器称为制冷机。特点：△E=0，由热力学

卡诺循环效率1Q2Q11T2T1

卡诺循环制冷系数

eQ2Q1Q2T2T1T2

11、热力学

处于平衡状态时，器壁上的压强处处相等，单个分子遵循力学规律，x方向动量变化pix2mvix，单个分子施于器壁的冲量2mvix，两次碰撞间隔时间2xvix，单位时间碰撞次数vix2x。故单个分子单位时间施于器壁的冲量2mvixvix/2xmvixx。则大量分子总冲量，即单位时间N个粒子对器壁总冲量

2imvixx2mxiv2ixNmxivixNFyz2Nmxvx2vx2

故器壁所受平均冲力F由统计假设nNmx132v，压强p2xNmxyz

Nxyz，v2xv，且分子平均平动动能k12mv2

所以 p23nk 。

道而顿分压定律：如果容器种有多种气体分子，则每种气体的压强由理想气体的压强公式确定，混合气体的压强应该等于每种气体分子组单独作用是时的压强总和。数学表达式为

4、气体分子平均动能

pnkT，ppp1p2p3...

1223nk 得kmv=

232kT,气体温度的微观实质——气体温度标志着气体内部分子无规则热运动的剧烈程度，乃是气体分子平均平动动能大小的量度。

p23nkp23nVkpNk

325、能量均分定理

在力学中，我们把确定一个物体在空间的位置所必需的独立坐标数目定义为物体的自由度。单原子分子：质点，自由度3；双原子分子：刚性细杆，自由度5；多原子分子：刚体，自由度6。