10-9热学复习().pptVIP

二、热力学第零定律与温度 　 如果系统A和系统B分别与系统C的同一状态处于热平衡，那么当A和B接触时，它们也必定处于热平衡。 　　两个或多个热力学系统处于同一平衡状态时，它们所共同具有的宏观性质称为系统的温度。 气体动理论 一.热学的研究对象及其内容 热力学系统；理想气体；平衡态；准静态过程；宏观量及其微观意义；微观量及其统计规律；热力学定律。 三.理想气体状态方程 四.理想气体压强公式、温度公式 分子平均平动动能 温度的统计意义：温度是气体分子热运动平均动能的 量度； 温度的微观实质：温度标志着物质内部分子无规热运 动的剧烈程度. 五. 能量按自由度均分定理和理想气体内能公式 理想气体内能公式 ①理想气体的内能是温度的单值函数; ②内能E与自由度i及热力学温度T成正比． 六. 气体分子速率分布及其统计意义 速率分布函数 最概然速率 平均速率 方均根速率 平均碰撞次数 平均自由程 一个过程，如果任意时刻的中间态都无限接近于平衡态，则此过程为准静态过程。 一.准静态过程(平衡过程) 热力学基础 二.准静态过程中的功 三.理想气体内能 四.热力学第一定律 五.热力学第一定律及对理想气体的应用 0 绝热 0 等温 等压 0 等体 内能增量 ⊿E 对外做功 W 吸收热量 Q 过程方程 特征 过程 (绝热指数 ) CV为摩尔定体热容： CP为定压摩尔热容： 绝热线斜率的绝对值大于等温线斜率的绝对值。绝热线比等温线更陡。 绝热 等温 六.循环过程 热机效率 致冷系数 高温热源T1 低温热源T2 Q1 Q2 A 七.卡诺循环 卡诺循环过程由四个准静态过程组成，其中两个是等温过程和两个是绝热过程组成。卡诺循环是一种理想化的模型。 卡诺热机的效率 八. 热力学第二定律与熵增原理 （1）开尔文表述：不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之全部变为有用的功，而其它物体不发生任何变化。 （2）克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 也可表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体. 热力学第二定律实质为：一切与热现象有关的自发过程都是不可逆的。 １）两种语言表述 ２）可逆过程和不可逆过程 一般地：一个过程进行时，如果使外界条件改变一无穷小的量，这个过程就可以反向进行（其结果是系统和外界能同时回到初态），则称此过程为可逆过程。 可逆过程是对准静态过程的进一步理想化. 实际过程都是以有限的速度进行，且在其中包含摩擦，粘滞，电阻等耗散因素，必然是不可逆的。 经验和事实表明，自然界中真实存在的过程都是按一定方向进行的，都是不可逆的。 一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的。 ３）熵增加原理 内容：孤立系统经一绝热过程后，熵永不减少。如果过程是可逆的，则熵的数值不变；如果过程是不可逆的，则熵的数值增加。 熵是组成系统的微观粒子热运动的无序性的量度。 热力学第二定律的统计意义：孤立系统内部所发生的过程总是从包含微观态数少的宏观态向包含微观态数多的宏观态过渡，从热力学几率小的状态向热力学几率大的状态过渡。 课堂练习1：叙述热力学的研究方法及基本内容 1.建立物理量 写出三个与热有关的基本量： 、 、 。 3.发现经验公式及基本规律 写出三个理想气体的实验结论： 、 、 ； 写出第一定律数学表达式： ； 写出第二定律文字表达式： 。 4.建立理论体系及求解具体问题 写出并证明卡诺热机的热机效率公式： 。 2.建立理想模型 画出卡诺热机的示意图及其过程曲线： W Q . 高温热源T1 低温热源T2 Q1 Q2 A 4. 1. T 、 Q 、 S 2. 3. 单一热源热机是不可能的 课堂练习2：写出气体动理论的研究方法及核心内容 1.建立统计思想 宏观性质是微观性质的 ；宏观量是微观量的 。 2.发现统计规律，得到内能公式及温度的统计意义 在热平衡下分子的某微观量的具体取值是 ，但各可能取值的 是有确定规律的。由理想气体速率分布的统计规律可得分子的平均平动动能 = ；再由能均分原理可得每一自由度的平均动能为 ；每一分子的平均动能为 ；一摩尔理想气体的内能为 ，改变内能的途径可以是 和 。 3.导出理想气体的压强公式及理想气体的状态方程 证明： 4.讨论平均碰撞频率及平均自由程 写出