大学物理教案

(05’)

思考: 7-3、6、8；练习：7-6、11、16

承上: 热力学第一定律

(03’)

§7-5 热一律对理想气体绝热过程的应用

一、 泊

松

方

程

(27’) 绝热过程特征：

dE dW dQ -=⇒=0

1、对理想气体： ∴

c pV =γ

2、绝热线：V p -图：交点处：绝热线斜率>等温线斜率

§7-6 循环过程 卡诺循环 热机的效率

一、 循

环

过

程

：

(17’)

特征：1、经每次循环：0=∆E

，净功）净热）((W Q =⇒ 系统对外的净功等于系统吸入的净热。

2、平衡过程：

⎰⎰==pdV

dW W 数值上等于

V

p -图上闭曲线包围的面积。

二、卡诺循环：二恒温热源间二等温过程二绝热过程组成

正循

环

：

热

机

(28’)

⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪

⎪⎨

⎧

=→=→=→=→----)4(:,)

3(ln :,)2(:,)1(ln :,14211143221

32121121 γγγγμμv T v T a d v v RT M Q d c v T v T c b v v RT M Q b a i 绝热绝热压缩：（绝对值）放热等温压缩：绝热绝热膨胀：吸热等温膨胀：

效率：

1

212111T T

Q Q Q W -=-==

η

讨论:1.卡诺循环最简单、最基本的理想循环 2. 只与21,T T 有关。提高η的途径 3.

η恒小于１

逆循

环

：

致

冷

机

(10’)

致冷系数212

2122T T T Q Q Q W Q -=

-==

ω（可大于1） 小

结

：

绝

热

过

程

;

卡

诺

循

环

：

(05’)

思考: 7-5,9,10； 练习：7-20, 24, 25

承启: 热力学第一定律:定量研究→热力学第二定律:方向研究 (05’)

§7-7 热力学第二定律

一、 叙

述

：

(15’)

开尔文叙述：从单一热源吸取热量令其全变为功的循环过程：不可能。

克劳修斯叙述：热量自发地从低温到高温：不可能。 （二叙述等效 ） 二、意义：反映自然界中过程的方向性，否定了制造第二类永动机的幻想。 (10’)

§7-8 可逆过程和不可逆过程 卡诺定理

一、 两

类

过

程

(15’)

可逆过程：系统能回原态且外界无任何变化。（平衡过程） 不可逆过程：系统不可能回原态而外界无任何变化 例：功热转换，热量从高温到低温,气体自由膨胀

讨论：1.只有理想的平衡过程（无限慢、无耗散）才可逆，自然界中一切实际过程都是非理想、非

平衡的，因此是不可逆的。

2. 各种不可逆过程中存在内在联系。 热二律实质：总结性指出这种联系。

二、卡诺定理：工作在21T T 、之间热机:;一切可逆机：

1

2

1T T -

=可逆η 一切不可逆机：

1

21T T -

≤不可逆η

(10’) 意义：提高

η的途径：① 不可逆机尽量逼近可逆机。 ② 提高高温2

T

(降低低温1T )

§7-9 热力学第二定律的统计意义

一、气体自由膨胀： 重回Ａ：几率N

21 N 为分子数。 (20’)

总结：自发过程（不可逆过程）

总是从几率小（含微观状态少）的宏观状态⇒几率大（含微观状态多）的宏观状态。

二、热二律统计意义：本质上是一统计规律，反映自然界中一切实际过程，都向几率增大方向进行。 (10’) 小

结

：

绝

热

过

程

;

卡

诺

循

环

：

(05’)

承启: 力学：机械运动→电磁学:电磁运动

(02’)

第八章

真空中的静电场

§ 8－1：电场

一．

电场：场物质：迭加性 静电场：静止电荷激发。 对外表现 (05’)

二． 带电现象的微观解释：电子转移

⎩⎨

⎧电荷量子化电荷守恒

(03’)

三．

库仑定律：对真空的点电荷

0212

210

1241r r q q F

⋅

=

επ (10)

§ 8－2：场强

一、 场强：

q F E =

性质 ⎪⎩⎪

⎨⎧+++=n E E E E 21

迭加性：客观性

方向性 (10)

二、 场强计算：

（一）

离散型： (20’)

1、点电荷：

2、点电荷系： 电偶极子： 电矩

（二）、连续型：

⎪⎪⎩

⎪

⎪⎨⎧

⋅=

==⋅=⎰⎰⎰dq r

r E d E d E dq

r r E d 30

3041:41 πεπε矢量积分迭加划分：元电荷 注意方向，正交分解）(

1、均匀带电线： (20’)

讨论：无限长均匀带电线：

2.、均匀带电环轴： (15’)

讨论：① 环心; ② 远处

小

结

：

静

电

场

;

场

强

计

算

：

(05’)

思考: 8—1,3； 练习：8—6, 8, 10