Thermodynamics-大学物理
大学物理名词解释
大学物理名词解释大学物理名词解释1. 物理学（Physics）物理学是研究物质的本质、性质以及相互作用的科学，探讨物质的运动、力学、能量转换和传递、电磁现象、光学等。
它构建了自然界的基本规律并解释了许多现象。
2. 力学（Mechanics）力学是物理学的一个分支，研究物体的运动和受力情况。
力学分为经典力学和量子力学，前者主要研究中等尺度物体的运动，后者则研究微观尺度物体的运动。
3. 热学（Thermodynamics）热学是研究物体热平衡和能量转换的学科。
它研究热力学规律，包括热量、温度、热容、压强等概念，并研究暖热机和制冷机等热力学设备。
4. 电磁学（Electromagnetism）电磁学是研究电荷、电流和磁场相互作用的学科。
它研究电场、磁场、电磁波等现象，并揭示了电磁力的本质。
5. 光学（Optics）光学是研究光的传播和相互作用的学科。
光学研究光的传播规律和性质，包括反射、折射、干涉、衍射等现象，也涉及到光的波粒二象性。
6. 相对论（Relativity）相对论是爱因斯坦提出的物理理论，研究物理学在高速运动和强引力场中的现象。
相对论包括狭义相对论和广义相对论，改变了传统物理观念，解释了速度接近光速的物体运动规律。
7. 量子力学（Quantum Mechanics）量子力学是描述微观粒子行为的物理学理论。
它基于概率和波粒二象性的观念，研究微观粒子的运动、能量和相互作用。
8. 核物理学（Nuclear Physics）核物理学是研究原子核的性质和反应的学科。
核物理研究原子核的结构、核衰变、核反应等现象，并探索核能的应用。
9. 宇宙学（Cosmology）宇宙学是研究宇宙的起源、演化和结构的学科。
它探索宇宙的大尺度结构、宇宙背景辐射等，并尝试回答宇宙的起源和未来发展的问题。
10. 量子统计（Quantum Statistics）量子统计是研究同一量子体系中粒子的统计行为的学科。
它通过玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计描述微观粒子的运动和分布。
大学物理常用中英互译
degrees of freedom (自由度) Monatomic, diatomic, polyatomic(单,双,多原子分子) theorem of equipartition of cyclic process (循环过程) cyclic efficiency (循环效率) heat engine (热机) Carnot Engine (卡诺热机) high temperature resource (高温热源) low temperature resource (低温热源) Refrigerators (致冷机) coefficient of performance (工作系数)
thermodynamics (热力学) the first law of thermodynamics (热力学第一定律) Work (功) , heat (热), internal energy (内能) equilibrium state of a system (系统平衡态) quasi-steady process (准静态过程) state-function (状态量). isothermal (constant-temperature) process (等温过程) isobaric (constant-pressure) process (等压过程) Isochoric (constant-volume) process (等容过程) free expansion (自由膨胀) adiabatic process (绝热过程) molar specific heat (摩尔热容)
distribution of molecular speed (分子速率分布律) statistical rule (统计规律) Maxwell distribution of speeds (麦克斯韦速率分布律) condition of normalization (归一化条件) the average speed (算数平均速率) the most probable speed (最概然速率) the root-mean-speed (平方根速律) phase diagram (相图) , changes of phase (相变) Van der Waals equation of state (范德瓦尔斯状态方程) Van der Waals constants (范德瓦尔斯常数) mean free path (平均自由程)
大学物理 绪论页PPT文档
现代的科学的自然观，宇宙观和辩证唯物主义世界观；
培养探索、创新精神和创新能力，科学思维能力等方面
有决定性的影响和重要作用。大学物理课程在应用型人
才的培养中进行科学素质的培养是其他课程不可替代的。
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三、物理学在科学技术中的应用
人类社会的发展与物理学的进步有密切的关系： 热学、热力学的研究和建立：蒸汽机的发明和广泛应用；
出版社； [5] 程守洙.《普通物理学》.人民教育出版社； [6] 《大学物理学》 吴百诗主编 ，西安交通大学出版社； [7]王小力、张孝林、徐忠锋主编.《大学物理典型题解题思路与技
巧》.西安大学出版社。 [8]攀枝花学院的网络学堂、大学应用物理省级精品课程网、国家级精
吕课程网。 [9]大学物理11教学大纲和考核大纲。
伽利略的科学思想方法:观察 假设 数学和逻辑手 段推论 实验 对假设进行修正和推广等.
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二、物理学课程的地位与作用
物理学既是人类知识的结晶，又是新技术的重要
母体。它的基本原理渗透在自然科学的各个领域，应用
于生产技术的许多部门，是自然科学和工程科学技术的
基础。
大学物理作为一门重要的公共基础课程，它在培养
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五、大学物理课程教学内容和学时安排（72学时）
大学物理11（36学时）
第1章：质点的运动与牛顿定律（8学时）
第一篇 经典力学（16学时）
第3章：能量定理和守恒定律（7学时）
第5章：气体分了动理论（4学时）
第二篇 热学基础（12学时） 第6章：热力学基础（8学时）
第三篇 电磁学（24学时）： 第7章：电场（9学时）
英文版大学物理-第七章
translational kinetic energy of the molecules of a
Chapter 7 The Kinetic Theory of Gases
7-1 Temperature and Thermal Equilibrium 7-2 Thermodynamic Variables and the
Equation of State 7-3 Pressure and Molecular Motion 7-4 The Microscopic Interpretation of
R = 8.31 J/molK. (the universal gas constant)
An alternative form of ideal gas law:
pV m RT N RT
M
NA
The Boltzmann’s constant
k R 1.38 1023 J / K
NA
pV NkT ,
We get 2 ( 1 mv2 ) kT ,
32
The average translational
K 1 mv2 3 kT kinetic energy of molecules in
2
2
an ideal gas directly depends
only on the temperature, not on
A sample of gas consists of many identical molecules. The molecules are very far apart in comparison to
their size; The direction of motion of any molecule is random; The molecules are treated as if they were hard
大学物理学第7章气体动理论(Temperature)
4
研究对象：大量无规则热运动气体分子构成的系统 研究内容：物质与冷热有关的性质及这些性质的变化
对象特点：单个分子 无序性、偶然性、遵循力学规律 整体（大量分子）：服从统计规律
mvx
l2
立直角坐标系。
a
O
-mvx
X
（2）选任意一个分子a作为研
究对象，求其对A1面的压力 Z
l1
分子“a” 的速度：
分子“ a”碰撞器壁A1面一次所受的冲量：
由牛顿第三定律可知，器壁A1面受分子碰撞一次所受的冲量：
23
分子“ a”相继碰撞器壁A1面两次所用的时间为： 单位时间内，分子“ a”与器壁A1面碰撞的次数为： 单位时间内，分子“ a”对器壁A1面的冲量即冲力为：
如压强 p、体积 V、温度 T等 .
平衡态：一定量的气体，在不受外界的影响下, 经过一 定的时间, 系统达到一个稳定的, 宏观性质不随时间变 化的状态称为平衡态 .（理想状态）
平衡态的特点
( p,V ,T )
p
*( p,V ,T )
o
V
1）单一性（
处处相等）;
2）物态的稳定性---与时间无关；
3）自发过程的终点；
（2）在平衡态下，分子按位置的分布是均匀的 n dN N
则各处分子数密度是相同的。
dV V
(3) 分子速度指向任何方向的机会是一样， 或分子速度按方向的分布是均匀的。
vx2 vy2 vz2
各个方向的速度分量的平均值相等。
vx 2
v1 x 2
国外物理教材
国外物理教材以下是一些国外的物理教材：1. "University Physics" by Hugh D. Young and Roger A. Freedman - 这是一本广泛使用的大学物理教材，涵盖了从力学到量子物理的各个领域。
2. "Concepts of Modern Physics" by Arthur Beiser - 这本教材侧重于现代物理学的概念和原理，包括相对论和量子力学等主题。
3. "Introduction to Electrodynamics" by David J. Griffiths - 这是一本关于电动力学的经典教材，涵盖了静电学、磁场和电磁波等内容。
4. "Thermodynamics: An Engineering Approach" by Yunus A. Cengel and Michael A. Boles - 这本教材专注于热力学的工程应用，介绍了热力学的基本概念和应用。
5. "Quantum Mechanics and Path Integrals" by Richard P. Feynman and Albert R. Hibbs - 这本教材是费曼路径积分方法的经典资源，讲解了量子力学的基本原理和应用。
6. "Optics" by Eugene Hecht - 这本教材介绍了光学的基本原理和应用，包括波动光学、几何光学和激光等主题。
以上只是一些国外物理教材的例子，您可以根据自己的需要和水平选择适合的教材。
请注意，这些教材可能有不同版本和难度级别，请根据自己的需求选择适合的版本。
大学物理热力学基础
2.过程方程：
V T
=
const.
P
等压膨胀
1
2
3.过程曲线：
o V1
V2
V
2
4.能量转换关系： W = 1 P dV = P(V2 - V1)
Q PC P(T 2T 1) EC V(T 2T 1)
吸热一部分用于对外做功，其余用于增加系统内能。
14
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三.等温过程(isothermal process) P
1
1.特点： T = const.
等温膨胀
2.过程方程： P V = const.
2
3.过程曲线：
o V1
V2 V
4.能量转换关系： E = 0
Q= W
2
W = 1 P dV =
RT
2
1
dV V
W
RTl nV( 2 ) V1
P1V1
ln(V2 V1
)
P1V1
ln(P1 P2
)
系统吸热全部用来对外做功。
=
CP CV
=
i +2 i
>1
对单原子分子， i = 3， = 1.67 对双原子分子， i = 5， = 1.40 对多原子分子， i = 6， = 1.33 (以上均为刚性理想气体分子)
12
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§7.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用
一.等容过程(isochoric process)
所以循环过程的效率为：
1Q2 17p2(V1V2)
Q1
5V`1(p1p2)
29
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大学物理英文版
§1-1 Frame of Reference Particle(质点）
1. Frame of Reference（参照系）
•张达宋 《物理学基本教程》 •李行一等， 《物理学基本教程教学参考书》 •李行一等，《物理学基本教程》习题分析与解答 •张三慧等， 《大学物理学》 •Halliday et.al 《Fundamentals of Physics》 •W. Sears et.al 《University Physics》 •史蒂芬.霍金，《时间简史》 •盛正卯等，《物理学与人类文明》 •B.K.里德雷，《时间、空间和万物》 •…………..
4.Units(单位）
International System of Units(SI: Syst me International d’Unit s 法语） is used in China
mass
m
kg:千克 kilogram
length
L m:米 meter
Time
t s:秒 second
5. Scalar and vector（标量和矢量）: Two types of physical quantities（量）:
教 学基本 要 求
1. 理解描述质点运动物理量的定义及其矢量性、相 对性和瞬时性； 2. 掌握运动方程的物理意义，会用微积分方法求解 运动学两类问题； 3. 掌握平面抛体运动和圆周运动的规律； 4. 理解运动描述的相对性，会用速度合成定理和加 速度合成定理解题。
重要历史人物
大学物理英文版PPT
Elastic mechanics
When a force is applied to an object, it may under deformation If the force is removed, the object returns to its original shape and size, the deformation is said to be elastic
Polarization refers to the direction of these movements within the plane perpendicular to the direction of promotion
Polarization is a property of electrical waves and is observed in both natural and artistic sources of light
Angular Momentum
Angular Momentum is the rotational equivalent of linear momentum It is defined as the product of an object's mass and its angular velocity, and it is conserved in closed systems
要点一
要点二
Magnetic induction intensity
The magnetic induction intensity or magnetic field strength is the magnet of the magnetic field at a given point in space
大学物理简明教程知识总结
大学物理是一门涉及自然界基本规律和现象的科学，主要包括力学、热学、电磁学、光学等内容。
以下是大学物理中一些重要知识点的简明总结：
1. 力学（Mechanics）
-牛顿三定律：第一定律（惯性定律）、第二定律（运动定律）、第三定律（作用-反作用定律）。
-动量和能量：动量守恒、动能定理、机械能守恒。
-圆周运动：向心力、角动量守恒、开普勒三定律。
2. 热学（Thermodynamics）
-热力学定律：热力学第一定律（能量守恒）、热力学第二定律（熵增原理）。
-热力学过程：等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程。
-热力学循环：卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环。
3. 电磁学（Electromagnetism）
-库仑定律：描述电荷之间的相互作用。
-电场和电势：电场强度、电势能、电势差。
-电流和电路：欧姆定律、电路分析、电阻、电容、电感。
-磁场：洛伦兹力、磁场的产生与性质、电磁感应。
4. 光学（Optics）
-光的传播：光速、折射、反射、色散。
-光的波动性：双缝干涉、杨氏双缝实验、衍射。
-光的粒子性：光量子、光电效应、康普顿散射。
5. 现代物理（Modern Physics）
-相对论：狭义相对论、广义相对论。
-量子力学：波粒二象性、不确定性原理、波函数、量子力学的基本概念。
以上是大学物理中的一些重要知识点，涵盖了物理学的基础内容。
在学习大学物理时，理解这些知识点，并能够灵活运用于实际问题的解决是非常重要的。
大学物理热力学基础
PV const.
泊松公式
20
由理想气体状态方程: PV=恒量
PV M RT
V-1T=恒量
绝热方程（泊松方程）
P-1 T-=恒量
P
根据泊松公式，在P-V图
等温
上可画出理想气体绝热
绝热
过程所对应的曲线，称为
绝热线。
O
V
绝热线比等温线更陡?
21
准静态绝热过程功的计算
除了借助第一定律计算功外，对于准静态绝热
n = 1 —— 等温过程 n = —— 绝热过程 n = 0 —— 等压过程 n = —— 等容过程 一般情况1 n ，多方过程可近似代表气体内 进行的实际过程。
26
与绝热过程功的计算类似，对于多方过程，有
1 W n 1 (P2V2 P1V1 )
P
n n
n 1
n0
V
27
[例] 一定质量的理想气体系统
16
引入 表示定压热容与定容热容的比值，即
绝热系数
三 比热容
Cp 1 2
Cv
i
定义 : C dQ 为系统热容 dT
J K 1
c为单位质量的热容 比热容 J K 1 kg1
则: C mc
17
§ 13.4 理想气体的等温过程和绝热过程
一.等温过程 T=恒量，dT=0，E=o。则
.A
Q E W
PaPT
. C 等温
.
绝热
等温过程中,使压强降低ｇ的 原因只有一个------V增大。
O
B
V
V
绝热过程中,使压强降低的原因有两个:
(1)V增大,密度减小.
(2)内能减少,温度降低.
Pa PT 故绝热线比等温线陡! 24
大学基础物理学
不过，“魔鬼三角”还出现过一连窜神秘现象， 如黑夜里湖上会闪烁硕大的荧光圈，附近的井里会发出 奇怪的声响以及那湖底的“白光”等等，仍令人不解。 科学家们已决心借助激光、远红外线、卫星遥感等高科 技手段，彻底揭开“魔鬼三角”之迷。
评说：水往低处流是由万有引力定律所决定的并已 为千百次的事实所证实，违反万有引力定律的事件是不 可想象的。因此，对此类传闻姑且听之，切不可轻信。
大学基础物理学
绪论
一.什么是物理学？ Physics
物理学是研究自然界基本规律的科学。
物理学 (Physics)
物质结构
物质相互作用 物质运动规律
1.物理学研究的范围：
★空间尺度(跨度1045－1046) 1026 m(宇宙)—10－20 m(夸克)
★时间尺度(跨度1045) 1018s(宇宙年龄)—10-27s(硬射线周期)
1
第 9 章 静电场
8
第 10 章 稳恒电场 电动势（10.3－10.5） 1
第 11 章 恒定磁场
4
第 12 章 交变电磁场（ 12.1－12.5 ）
4
第 13 章 光的波动性（13.1－13.8）
8
第 15 章 量子力学初步（15.1）
2
流体力学
实验： 用漏斗吹小球
流体佯谬
流体力学
一.研究对象 流体：具有流动性的连续介质，是液体与
虽然人们早就注意到了湍流现象，并提出了各种观 点和理论，有些还解决了局部的、简化的问题，但至今 还无一个完满的、有说服力的湍流理论。湍流问题被认 为是流体力学中最根本也是最困难的问题。
大学物理热学PPT课件
平衡态(equilibrium state):
在无外界影响的条件下，系统所有可观察的宏 观性质不随时间改变的状态。
如果与原来相同，A=A’, B=B’, C=C’, 我们称原来的三个系统处于
互相平衡(互为平衡)的状态
多个热接触系统的总热平衡 。总热平衡。 热平衡态的传递性：第零定律。
问题：两个（或多个）平衡系统热接触后，是否还能保持原来(即接触前)的平衡状态？
C物体 （平衡态C）
A物体 （平衡态A）
（ 平 衡物 态体 ）
平衡态有关 察
的东西！
和 量
度
通过测量温度的办法，我们可不必让不同物体作直接热接触， ！
就能方便地判断出如果它们作热接触后可获得：状态是否改变、
热量的传递方向等重要信息。
温度的测量和标定方法： 温度计的标定：水的三相共存（热平衡）状态，沸点。摄氏，华氏，绝对温标。
平衡态和它的可传递性质是存在温度概念的前提。 测量和实验显示，自然界的确存在温度这个量。
PV R or
T
PV RT
仔细的测量显示，气体越稀薄（n越小），它们的近似程度越好。
n 0 现在人们相信它们只在
的极限下才可能严格成立。
当然这只是一个理想的极限，实际情况总会有些偏 差。 因此这个状态方程被称为理想气体状态方程。
。
当密度较大时，与理想气体状态方程的偏离会很大 。 这时应该寻找它的改善办法
结论：当质量不变时，有 而当质量改变时，就只能用
对平衡状态下的混合气体，道尔顿认为 可以用上面公式计算每个组分的压强（又叫分压强） 而混合气体的总压强是所有分压强的和：
大学物理D-04热力学基础
第4章 热力学基础 4.1热力学第一定律 4.2 热力学第一定律在典型理想等值 过程中的应用 4.3 热力学第二定律 4.4 熵
1
大学物理
结构框图
理想气体 物态方程 热力学系统 内能变化的 两种量度
热力学基础
等值过程 应用 热力学 第一定律 （理想气体） 热力学 第二定律 （对热机效 率的研究） 绝热过程 循环过程
V2
= pdV
V1
V2
dW 只表示微量功，不是数学上的全微分；
它的积分不仅与始末状态有关， 还与经历什么过程有关。
20
大学物理
注意: 功是过程量,
Example 功
W = pdV
V1
V2
例1. 摩尔理想气体从状态1状态2，设经历等温过程。 求气体对外所作的功是多少？
【解】
W = pdV = RT / V dV
6
大学物理
根据系统与外界的关系，系统可分为孤立、封闭 和开放系统。
封闭系统 孤立系统
Dm = 0, Q 0
热力学系统
开放系统
Dm = 0, Q = 0 Dm Q
物质 能量
Dm 0, Q 0
外界
7
大学物理
孤立系统：既不与外界交换能量，也不交换物 质的系统。
8
大学物理
封闭系统：与环境没有质量交换，但又能量交 换大系统。
( T )过程～0.1秒
～L/v = 0.1米/100（米/秒） = 0.001秒 ﹤﹤ ( T )过程---------准静态过程的条件
13
大学物理
3.准静态过程可以用 P-V 图上的一条曲线 (过程曲线)来表示。
图4-3用曲线表示准静态过程
《大学物理》课程中英文简介
《大学物理》课程中英文简介College Physics课程代码：080013B Course Code：080013B课程名称：大学物理Course Name：College Physics学时：48 Periods：48学分：3 Credits：3考核方式：考查Assessment：Inspection先修课程：高等数学Preparatory Courses：Advanced Mathematics物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。
它的基本理论和研究方法渗透在自然科学的各个领域，是其他自然科学的基础。
以物理学基础为内容的大学物理课，是应用数学专业学生一门重要的通识性必修基础课。
本课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是学生科学素养的重要组成部分，在人才的科学素质培养中具有重要的地位，具有其他课程不能替代的重要作用。
通过本课程的教学，使学生能够掌握力学、热学、电磁学、波动与光学、近代物理学等基本理论知识，为学生毕业后所从事专业技术、管理及科学研究工作打下一定的基础。
Physics is a discipline of natural science which studies the basic structure, the basic movement form and the interaction of matters. Its elementary theories and research methods are the foundation of other natural sciences, which are widely used in all the domains of natural science.College Physics, which takes the foundation of basic physics as its main contents, is one of the compulsory basic courses for the students of mathematics and applied mathematics. The basic concepts, theories and essential methods of the course are an importa nt part of students’ scientific accomplishment and play an important role in improving talented people's scientific quality, which cannot be substituted by other courses.This course enables students to grasp the elementary knowledge of mechanics, thermodynamics, electromagnetism, wave and optics and modern physics. It provides a basis for the work they will do after graduation in the fields of technology, management and scientific research.《普通物理学及实验I》课程中英文简介General Physics and Experiments I课程代码：080024A/080023A Course Code：080024A/080023A课程名称：普通物理学及实验I Course Name：General Physics and Experiment I学时：64/48 Periods：64/48学分：4/3 Credits：4/3考核方式：考试Assessment：Examination先修课程：高等数学Preparatory Courses：Advanced Mathematics物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。
大学物理A-CH1-1 参考系 位矢
● 相对论 (Relativity) 研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律
● 量子力学 (Quantum mechanics) 研究微观物质运动现象以及基本运动规律
物理学是一门最基本的科学;是最古老、但发展最 快的科学;它提供最多、最基本的科学研究手段。
2、圆周运动的角量描述，线量与角量的关系。
3、运动学中的两类问题。
§1.1 参考系和坐标系 质点
质点运动学的基本概念
质点：有质量而无形状和大小的几何点。 突出了质量和位置
质点系: 若干质点的集合。
参照物：用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系。
参考系：参照物 + 坐标系 + 时钟
z
P
(1) 运动学中参考系可任选。
(2) 当 =? 时，质点的加速度与半径成45o角？
解 (1) 运动学方程得
(2) 设t’ 时刻，质点的加速度与半径成45o角，则
例 一质点在水平面内以顺时针方向沿半径为2 m 的圆形轨道运 动。此质点的角速度与运动时间的平方成正比，即 ω=kt 2 ，k 为待定常数.已知质点在2 s 末的线速度为 32 m/s
求 用直角坐标、位矢、自然坐标表示的质点运动学方程。 解 以圆心O 为原点。建立直角坐标
系Oxy ，O 点为起始时刻，设t 时 刻质点位于P（x , y），用直角坐 标表示的质点运动学方程为
位矢表示为
自然坐标表示为
例 如图所示，以速
度v 用绳跨一定
滑轮拉湖面上的
船，已知绳初长
h
l 0，岸高 h
求 船的运动方程
例1.3 已知一质点沿椭圆轨道运动，其运动学方程为r = a