(完整word版)大学热学知识点总结

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大一热学第一章知识点

大一热学第一章知识点

大一热学第一章知识点热学是物理学的重要分支之一,它研究的是物质的热现象和热力学性质。

作为大一学生,我们将从热学的第一章开始,学习一些基础的热学知识。

本文将带领大家回顾并深入探讨大一热学第一章的知识点。

1. 温度与热量温度是物质内部粒子运动的平均速度和能量的度量。

常用的温度单位有摄氏度(℃)和开尔文(K)。

而热量是物质传递热能的方式,它的单位是焦耳(J)。

2. 热平衡与热传递当两个物体达到相同的温度时,它们处于热平衡状态。

热传递是指热量从温度较高的物体传递到温度较低的物体的过程,可通过导热、对流和辐射等方式实现。

3. 热容和比热容热容是物体吸收或放出单位热量时温度的变化量。

它的计算公式为Q = mcΔT,其中Q表示吸收或放出的热量,m为物体的质量,c为物体的热容,ΔT为温度的变化量。

比热容是指单位质量物体吸收或放出的热量引起的温度变化量。

4. 等压热容和等体热容等压热容是指在等压条件下单位质量物质吸收或放出的热量引起的温度变化量;等体热容是指在等体条件下单位质量物质吸收或放出的热量引起的温度变化量。

它们的计算公式分别为Cp = (∂Q/∂T)p和Cv = (∂Q/∂T)v。

5. 绝热过程绝热过程是指在过程中没有热量传递的过程。

在绝热过程中,物体内部的热量不外传,因此可以推导出绝热方程pV^γ = 常数,其中p为压强,V为体积,γ为比热容比。

6. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体在一定条件下的物态方程,即pV = nRT,其中p为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的物质量,R为气体常数,T为气体的绝对温度。

7. 微观与宏观微观热学研究物质的微观运动和微观结构对热学性质的影响;宏观热学研究大量物质的整体性质和宏观规律。

在热学中,我们通常运用宏观热学分析问题。

8. 内能和焓内能是物体内部分子之间相互作用的能量总和,它包括物体的热能、动能和势能等。

焓是系统吸收或放出的热量和对外界做功之和,表示为H = Q + W,其中Q为吸收或放出的热量,W为对外界做的功。

大学物理热学知识点整理

大学物理热学知识点整理

大学物理热学知识点整理热运动:物质世界的一种基本运动形式,是构成宏观物体的大量微观粒子的永不停息的无规则运动。

热现象:构成宏观物质的大量微观粒子热运动的集体表现。

宏观量:表征系统状态的物理量。

微观量:描写单个分子特征的物理量。

热力学系统,简称系统:一些包含有大量微观粒子(如分子、原子)的物体或物体系。

外界或环境:系统以外的物体。

孤立系统:与外界没有任何相互作用的热力学系统。

封闭系统:与外界没有物质交换但有能量交换的系统。

开放系统:与外界既有物质交换又有能量交换的系统。

平衡态:对于一个孤立系,经过足够长的时间后,系统必将达到一个宏观性质不随时间变化的状态,这种状态称为平衡态。

热动平衡:在平衡态下,组成系统的微观粒子仍处在不停的无规则热运动之中,只是它们的统计平均效果不变,这是一种动态的平衡,又称为热动平衡。

状态参量:在平衡态下,热力学系统的宏观性质可以用一些确定的宏观参量来描述,这种描述系统状态的宏观参量称为状态参量。

态函数:由平衡态确定的其他宏观物理量可以表达为一组独立状态参量的函数,这些物理量称为“态函数”。

体积V :气体分子所能到达的空间,即气体容器的容积。

单位立方米( m^{3} ),也用升( L )为单位。

压强p :气体作用与容器壁单位面积上的压力,是大量分子对器壁碰撞的宏观表现。

SI单位制中单位是帕斯卡,简称帕( Pa ), 1\;Pa=1\;N/m^{2} 。

有时压强的单位还用大气压( atm )和毫米汞柱( mmHg )表示。

换算关系为1\;atm=1.013\times10^{5}\;Pa1\;mm\Hg=\frac{1}{760}\;atm=1.33\times10^{2}\;Pa温度:表征物体的冷热程度的物理量。

热平衡:在与外界影响隔绝的条件下,使两个热力学系统相互接触,让它们之间能发生传热,热的系统会慢慢变冷,冷的系统会慢慢变热,经过一段时间后,它们会达到一个共同的平衡状态,称这两个系统达到了热平衡。

大一热学知识点总结

大一热学知识点总结

大一热学知识点总结热学是物理学的重要分支,研究热量的传递、转化和守恒的规律。

在大一学习中,我们对热学有了初步的了解,下面是对大一热学知识点的总结。

一、热力学基本概念1. 热力学系统:指所研究的物体或物质的范围,包括研究对象和周围环境。

2. 热平衡:指热力学系统内部各部分热量的传递达到平衡状态。

3. 热力学第一定律:能量守恒定律,能量可从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。

二、热力学过程与循环1. 等压过程:系统在恒定的压强下进行,体积发生变化。

2. 等容过程:系统的体积保持不变,在容器中发生的过程。

3. 等温过程:系统与周围环境保持温度不变。

4. 绝热过程:系统与外界不进行热量的交换。

5. 热力学循环:系统经历一系列过程后回到初始状态的过程。

三、热力学定律和公式1. 热力学第二定律:热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,热量的自发流动方向是从高温到低温。

2. 卡诺循环效率:决定于两个温度之比,既高温与低温的比值。

3. 热力学温标:绝对温度,以绝对零度为零点的温标。

4. 热容量:表示物体吸收或释放热量的能力,单位是焦耳/摄氏度。

5. 等温线和绝热线:在PV图上代表不同过程的曲线。

四、热力学方程1. 理想气体状态方程:PV = nRT,关系压强、体积、物质的摩尔数和温度。

2. 等温变化的理想气体方程:P₁V₁ = P₂V₂,表示等温变化时的物态方程。

3. 等压变化的理想气体方程:V₁/T₁ = V₂/T₂,表示等压变化时的物态方程。

4. 等容变化的理想气体方程:P₁/T₁ = P₂/T₂,表示等容变化时的物态方程。

五、热力学热传导和传热1. 热传导:热量通过物体内部颗粒之间的碰撞传递的过程。

2. 导热系数:衡量物质传热能力的物理量。

3. 热传导的计算:热传导率 = 导热系数 ×断面积 ×温度差 / 材料的厚度。

4. 对流传热:液体或气体中由于温度差而产生的流体运动传递热量。

热学基本知识点汇总

热学基本知识点汇总

热学是研究热力学现象和热力学规律的学科,是物理学的一个重要分支。

下面是热学基本知识点的汇总:一、温度和热量1.温度:物体的温度是指物体内部分子的平均动能大小,通常用摄氏度或开尔文度表示。

2.热量:物体内部分子之间的相互作用能量,通常用焦耳(J)或卡路里(cal)表示。

热量可以传递,可以使物体的温度发生变化。

二、热力学定律1.热力学第一定律:能量守恒定律,即能量不会凭空消失,也不会凭空产生,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量守恒。

2.热力学第二定律:热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,热量只能从高温物体传递到低温物体,且在传递过程中必然伴随着熵的增加。

3.热力学第三定律:当温度趋于绝对零度时,所有物质的熵趋于一个常数值,即绝对零度时的熵为零。

三、热力学过程1.等温过程:在等温过程中,物体的温度保持不变,热量和功相等。

2.绝热过程:在绝热过程中,物体没有与外界交换热量,只有通过功来改变内能。

3.等压过程:在等压过程中,物体的压强保持不变,热量和焓相等。

4.等体过程:在等体过程中,物体的体积保持不变,热量和内能相等。

四、热力学循环热力学循环是指在一定条件下,经过一系列热力学过程后,使物体回到原来的状态的过程。

常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。

五、热力学量1.熵(S):热力学系统的无序程度,是热力学基本量之一,通常用焦耳/开尔文(J/K)表示。

2.内能(U):热力学系统的总能量,包括其分子内能和势能,通常用焦耳(J)表示。

3.焓(H):热力学系统的总能量加上其对外界做功所消耗的能量,通常用焦耳(J)表示。

4.自由能(F):热力学系统可能产生的最大功,通常用焦耳(J)表示。

热学教程知识点总结归纳

热学教程知识点总结归纳

热学教程知识点总结归纳热学是物理学的一个重要分支,研究热量的传递、热力学过程、热平衡等现象。

在工程和科学领域中应用广泛,因此掌握热学知识对于理解自然界的各种现象和解决实际问题都至关重要。

下面我们将对热学的一些重要知识点进行总结和归纳,希望能给大家带来帮助。

一、热力学基本概念1. 系统和环境:热力学中将研究对象称为系统,而系统外部的部分称为环境。

2. 热平衡:当系统和环境之间没有能量交换时,它们达到了热平衡。

3. 热力学参数:压强、体积、温度和物质的量是热力学中常用的参数。

二、热力学过程1. 等温过程:在等温条件下,系统的温度保持不变。

2. 绝热过程:在绝热条件下,系统与环境之间没有热量交换。

3. 等容过程:在等容条件下,系统的体积保持不变。

4. 等压过程:在等压条件下,系统的压强保持不变。

三、热力学定律1. 热力学第一定律:能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。

2. 热力学第二定律:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,温度差可以产生功,但不能完全转化为功。

3. 热力学第三定律:当温度接近绝对零度时,系统的熵趋于零。

四、热力学系统1. 封闭系统:系统内能量可以进行交换,但质量不变。

2. 开放系统:系统内能量和质量都可以进行交换。

3. 绝热系统:系统与环境之间没有热量和物质交换。

五、状态方程和状态函数1. 状态方程:描述系统状态的物理规律。

2. 状态函数:系统状态的函数,与系统的历史和路径无关。

六、热力学循环1. 卡诺循环:理想的可逆循环,包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程。

2. 斯特林循环:由等温膨胀、等容加热、等温压缩和等容冷却组成。

3. 布雷顿循环:包括等压加热、等容膨胀、等压冷却和等容压缩四个过程。

七、热传导1. 导热系数:描述材料导热性能的常量。

2. 热传导方程:描述热量在物质中传导的定律。

八、热辐射1. 黑体辐射:理想的热辐射体,可以完全吸收和发射辐射。

大学热学物理知识点总结

大学热学物理知识点总结

大学热学物理知识点总结1.热力学基本定律热力学基本定律是热学物理的基础,它包括三个基本定律,分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

(1)热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的热学表述,它规定了热力学系统能量的守恒性质。

简单地说,热力学第一定律表明了热力学系统能量的增减只与系统对外界做功和与外界热交换有关。

热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q-W,其中ΔU表示系统内能的增量,Q表示系统吸热的大小,W表示系统对外界所作的功。

由此可以看出,系统的内能变化量等于吸收热量减去做的功。

(2)热力学第二定律热力学第二定律是热力学系统不可逆性的表述,它规定了热力学系统内部的熵增原理,即系统的熵不会减小,而只会增加或保持不变。

简单地说,热力学第二定律表明了热力学系统内部的任何一种热力学过程都是不可逆的。

这意味着热力学系统永远无法使热量全部转化为功,总会有一部分热量被转化为无效热。

热力学第二定律还表明了热力学过程的方向性,即热量只能从高温物体传递到低温物体,而不能反向传递。

(3)热力学第三定律热力学第三定律规定了当温度趋于绝对零度时,任何物质的熵都将趋于一个有限值,这个有限值通常被定义为零。

简单地说,热力学第三定律表明了在绝对零度时,任何系统的熵都将趋于零。

热力学第三定律的提出对于热学物理的研究具有非常重要的意义,它为我们理解热学系统的性质提供了重要的基础。

2.热力学过程热力学过程是指热力学系统内部发生的一系列变化,包括各种状态参数的变化和热力学系统对外界的能量交换。

常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等。

这些过程在日常生活以及工业生产中都有着广泛的应用。

(1)等温过程等温过程是指在恒定温度下进行的热力学过程。

在等温过程中,系统对外界做的功和吸收的热量之比是一个常数。

这意味着等温过程的压强和体积成反比,在P-V图上表现为一条双曲线。

常见的等温过程有等温膨胀和等温压缩等。

(2)绝热过程绝热过程是指在无热交换的情况下进行的热力学过程。

大学物理(热学知识点总结)

大学物理(热学知识点总结)

热力发电
利用高温热源和低温热源 之间的温差,通过热力循 环将热能转化为机械能, 再转化为电能。
04
热传递原理
导热、对流和辐射的原理
01 02
导热原理
导热是物质内部微观粒子(如分子、原子等)相互碰撞,将能量从高温 处传到低温处的现象。导热速率与物质的导热系数、温度梯度以及热流 路径的长度有关。
对流原理
热学的发展历程
古代对热现象的认识
01
人类很早就开始对热现象进行观察和利用,如火的使用、烧制
陶器等。
近代热学的形成
02
随着工业革命和科学技术的发展,热学逐渐形成一门独立的学
科,开始有越来越多的学者对热现象进行研究。
现代热学的应用
03
热学在能源利用、环境保护、航天航空等领域得到广泛应用,
成为推动人类社会发展的重要力量。
大学物理(热学知识点总 结)
• 热学概述 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律 • 热传递原理 • 热力学与日常生活
01
热学概述
热学的定义与重要性
定义
热学是一门研究热现象的学科,主要 探讨热量传递、热力学过程和热力学 定律等方面的内容。
重要性
热学是物理学的重要分支之一,与日 常生活、工程技术和科学研究密切相 关,对于理解物质的基本性质和变化 规律具有重要意义。
证明
热力学第一定律也可以通过实验来证明。例如,通过测量封闭系统中热量转移和相应体积变化等实验数据,可以 验证热力学第一定律。
定律的应用实例
实例1
在汽车发动机中,燃料燃烧产生的热量转化为机械能,驱动汽车行驶。这正是 热力学第一定律的应用,即能量从一种形式(化学能)转化为另一种形式(机 械能)。

大一热学章节知识点梳理

大一热学章节知识点梳理

大一热学章节知识点梳理
大一热学一般包括以下几个章节:热力学基本概念、热力学过程、气体分子动理论、杨氏模型、热传导、热辐射和热力学第一定律。

1.热力学基本概念:
a.热、温度、热平衡、热力学系统的概念及基本性质。

b.简单系统与复合系统。

c.宏观状态和微观状态的区别。

d.焓、压强、体积和温度的关系。

2.热力学过程:
a.等压过程、等容过程、等温过程、绝热过程的基本概念和性质。

b.理想气体状态方程和摩尔气体状态方程的推导和应用。

c.等温扩张、等容加热等过程的计算问题。

3.气体分子动理论:
a.理想气体模型的假设。

b.气体分子的运动状态和分布速率。

c.理想气体的分子平均动能和平均自由程。

4.杨氏模型:
a.杨氏模型的基本假设和推导过程。

b.真实气体与杨氏模型的比较。

c.统计力学与杨氏模型的关系。

5.热传导:
a.热传导的基本概念和机制。

b.热传导的数学模型。

c.热传导的应用和问题求解。

6.热辐射:
a.热辐射的基本概念和性质。

b.热辐射的黑体辐射和普朗克定律。

c.热辐射的应用和问题求解。

7.热力学第一定律:
a.热力学第一定律的基本概念和表述。

b.等温过程和绝热过程中的热量传递。

c.热力学第一定律的应用和问题求解。

以上是大一热学章节的主要知识点梳理,每个章节都有其重要性和应用性。

在学习过程中,可以结合实际应用和例题进行理解和掌握。

此外,还可以通过实验和实践来加深对热学知识的理解和应用能力。

大一热学知识点总结归纳

大一热学知识点总结归纳

大一热学知识点总结归纳大一热学是理工科学生在大一上学期学习的一门课程,它为我们打下了热力学和热传导方面的基础知识。

在这门课程中,我们学习了许多重要且实用的热学知识点,下面我将对这些知识点进行总结和归纳。

一、热力学基本理论1. 热力学系统与界面:介绍了热力学系统的概念以及系统与界面之间的相互作用关系,引入了系统和界面的平衡状态。

2. 热力学第一定律:阐述了能量守恒定律,即能量可以从一个系统转移到另一个系统,但总能量守恒。

3. 热力学第二定律:介绍了热力学过程的方向性,表明热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,热力学第二定律给出了能量转化的限制条件。

4. 热力学第三定律:阐述了当温度接近绝对零度时,凝固熵趋于零。

二、热力学循环1. 卡诺循环:介绍了卡诺循环的理论基础和性能优化原则,卡诺循环是一个理想的热力学循环,它是用来衡量热机性能的标准。

2. 斯特林循环:讲解了斯特林循环的工作原理和性能特点,斯特林循环是一种利用气体的等温膨胀和等温压缩来完成工作的热力学循环。

3. 蒸汽动力循环:介绍了蒸汽动力循环的基本概念和组成部分,包括锅炉、汽轮机、冷凝器和泵等。

三、热传导1. 热传导基本原理:解释了热传导的基本机制,包括传热的方式和传热速率的计算方法。

2. 斯特法定律:说明了温度梯度与热流密度之间的关系,是热传导领域中常用的定律之一。

3. 热传导方程:描述了热量传导过程的数学模型,可以用来解决热传导问题。

4. 材料的导热性质:介绍了导热系数和热导率等与材料导热性能相关的物理量,并讨论了不同材料的热传导特性。

四、热学实践1. 热学实验:描述了一些常见的热学实验,如测量热导率和比热容等实验方法和步骤。

2. 热机性能评价:介绍了评价热机性能的一些指标和方法,如热效率和热机循环图等。

3. 热力学计算:讲解了热力学计算中常用的公式和计算方法,如功和热的计算方法。

总结:通过学习大一热学,我们对热力学基本理论、热力学循环、热传导和热学实践等方面有了更深入的了解。

大一物理热学总结知识点

大一物理热学总结知识点

大一物理热学总结知识点热学是大一物理课程中的一部分,研究热能的传递、转化和计量。

下面将对大一物理热学课程中的重要知识点做一个总结。

一、温度和热平衡1. 温度:温度是物体分子平均动能的度量,可以通过温度计进行测量。

2. 热平衡:热平衡是指两个物体之间没有温度差异,热量不再流动。

二、热量与热容量1. 热量:热量是物体间能量的传递方式,沿着温度梯度从高温物体流向低温物体。

2. 热容量:热容量是物体温度升高单位温度所吸收的热量。

热容量可用公式Q=mCΔT计算,其中Q表示吸收的热量,m表示物体质量,C表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。

三、传热方式1. 热传导:热传导是指热量通过物质内部传递,取决于物质的导热性能和温度梯度。

2. 热对流:热对流是指流体内部和流体与固体表面之间的热量传递方式,取决于流体的流动性质。

3. 热辐射:热辐射是指热量通过电磁波辐射传递,不需要物质介质,可以在真空中传递。

四、热力学第一定律热力学第一定律是对能量守恒定律在热学中的应用,用来描述热量转化为其他形式能量的过程。

热力学第一定律可以表示为:ΔU = Q - W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示吸收的热量,W表示对外界做功。

五、热机和热效率1. 热机:热机是将热量转化为功的装置,常见的热机有蒸汽机和内燃机等。

2. 热效率:热效率是指热机的输出功与输入热量之比,可用公式η = W/QH计算,其中W表示输出功,QH表示输入热量。

六、热力学第二定律热力学第二定律是热学领域的基本定律之一,描述了热能的自发转化方向。

热力学第二定律有多种表述方式,如开尔文表述和克劳修斯表述。

七、热力学循环热力学循环是指在一定条件下,热能从高温物体转化为功并完全或部分返还给低温物体的过程。

常见的热力学循环有卡诺循环和斯特林循环等。

八、熵和热力学第二定律熵是描述系统无序度的物理量,热力学第二定律可以表述为对于一个孤立系统,其熵要么增加,要么保持不变,不会减小。

大学热学知识点总结

大学热学知识点总结

热学复习大纲ααααβ3 )(1 )(1 )(1 )(1 ====-=V p VV pp T T dT dll dT dpp dTdVV dP dV V K 通常线膨胀系数压强系数体膨胀系数等温压缩系数 热力学第零定律:在不受外界影响的情况下,只要A 和B 同时与C 处于热平衡,即使A 和B 没有接触,它们仍然处于热平衡状态,这种规律被称为热力学第零定律。

1)选择某种测温物质,确定它的测温属性; 经验温标三要素: 2)选定固定点;3)进行分度,即对测温属性随温度的变化关系作出规定。

经验温标:理想气体温标、华氏温标、兰氏温标、摄氏温标 (热力学温标是国际实用温标不是经验温标)为单位体积内的数密度恒量理想气体物态方程n K J N Rk mN M Nm M K mol J T V p R nkT p RT M M RT pV T pV A A m m/1038.1,/31.823000-⨯===⋅==⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫====νmol N A /1002.623个⨯=理想气体微观模型1、分子本身线度比起分子间距小得多而可忽略不计mN M n r mm n L m m n Am 1031319312531032533230104.2)43()43(103.3)107.21()1(:107.2104.221002.6:-----⨯===⨯=⨯==⨯=⨯⨯=πρπ氢分子半径距离标准状态下分子间平均洛喜密脱常数2、除碰撞一瞬间外,分子间互作用力可忽略不计。

分子在两次碰撞之间作自由的匀速直线运动;3、处于平衡态的理想气体,分子之间及分子与器壁间的碰撞是完全弹性碰撞;4、分子的运动遵从经典力学的规律:在常温下,压强在数个大气压以下的气体,一般都能很好地满足理想气体方程。

处于平衡态的气体均具有分子混沌性单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数6n t v A N A t ⋅∆⋅∆=∆∆∆数面积器壁上的平均分子时间内碰在 46vn vn t A N =Γ=∆∆∆=Γ得到以后可用较严密的方法器壁上的平均分子数单位时间碰在单位面积压强的物理意义分子平均平动动能2k 21v m =ε 为玻尔兹曼常数一种形式理想气体物态方程的另k K J N R k nkTp A,1038.1123--⋅⨯=== 温度的微观意义 kT v m t 23212==ε 绝对温度是分子热运动剧烈程度的度量是分子杂乱无章热运动的平均平动动能,它不包括整体定向运动动能。

热力学重点知识总结(期末复习必备)

热力学重点知识总结(期末复习必备)

热力学重点知识总结(期末复习必备)热力学重点知识总结 (期末复必备)1. 热力学基本概念- 热力学是研究物质和能量转化关系的科学领域。

- 系统:研究对象,研究所关注的物体或者物质。

- 环境:与系统相互作用的外部世界。

- 边界:系统与环境之间的分界面。

2. 热力学定律第一定律:能量守恒定律- 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会在不同形式之间转化。

- $\Delta U = Q - W$,其中 $U$ 表示内能,$Q$ 表示传热量,$W$ 表示对外界做功。

第二定律:热力学箭头定律- 热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,而是相反的方向。

- 热量自发地会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。

- 第二定律的一个重要应用是热机效率计算:$\eta =\frac{W}{Q_H}$,其中 $Q_H$ 表示从高温热源吸收的热量,$W$ 表示对外界做的功。

第三定律:绝对零度定律- 温度无法降低到绝对零度,即 $0$K 是一个温度的下限。

- 第三定律提供了热力学的温标基准,即绝对温标。

3. 热力学过程绝热过程- 绝热过程是指在过程中不与环境发生热量交换的过程。

- 绝热过程中,系统的内能会发生改变,但传热量为零。

等温过程- 等温过程是指在过程中系统与环境保持恒定的温度。

- 在等温过程中,系统的内能不变,但会发生热量交换。

绝热可逆过程- 绝热可逆过程是指绝热过程与可逆过程的结合。

- 在绝热可逆过程中,系统不仅不与环境发生热量交换,还能够在过程中达到热力学平衡。

4. 热力学系统分类封闭系统- 封闭系统是指与环境隔绝,但能够通过物质和能量交换来进行工作的系统。

开放系统- 开放系统是指与环境可以进行物质和能量交换的系统,也称为流体系统。

孤立系统- 孤立系统是指与环境既不进行物质交换,也不进行能量交换的系统。

5. 热力学熵- 熵是热力学中一个重要的物理量,表示系统的无序程度或混乱程度。

- 熵的增加反映了系统的混乱程度的增大,熵的减少反映了系统的有序程度的增大。

期末热学知识点总结归纳

期末热学知识点总结归纳

期末热学知识点总结归纳热学是物理学中的一个重要分支,研究热现象和热力学规律。

在学习热学知识时,我们不仅需要了解基本概念和定律,还需要掌握热力学过程、热传导、热容和热力学定律等内容。

下面就这些方面的知识点进行总结归纳,以便同学们更好地复习和掌握相关知识。

1. 热力学基本概念和定律热力学是研究热现象和热力学规律的一个学科,其基本概念和定律包括热力学系统、热力学平衡、热力学第一定律和第二定律等。

(1)热力学系统热力学系统是指研究对象,可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。

其中,封闭系统与外界的物质交换封闭,但能量交换是开放的;开放系统既与外界的物质交换也与能量交换是开放的;孤立系统既能量交换也物质交换都是封闭的。

(2)热力学平衡热力学平衡是指热力学系统内部各部分之间的温度、压强、化学势等宏观性质都处于定值,而且不随时间变化的状态。

热力学平衡具有稳定性和均匀性的特点。

(3)热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的推广,它表明了能量在物质之间的传递和转化过程中,总能量守恒。

(4)热力学第二定律热力学第二定律是热力学过程不可逆性的定律,其中著名的卡诺热机效率公式和克劳修斯不等式等都是热力学第二定律的具体应用。

2. 热力学过程热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等,这些过程在理想气体中都有对应的物理意义,并且具有特定的热力学方程。

(1)等温过程等温过程是指系统与外界保持温度不变的过程,此时压强与体积成反比。

对于理想气体,等温过程可以利用泊松定律等压缩和膨胀过程的公式描述。

(2)绝热过程绝热过程是指系统与外界无热量交换的过程,这种过程下内能和焓的变化都可以根据内能和焓的微分表达来描述。

(3)等容过程等容过程是指系统体积保持不变的过程,此时热量全部转化为内能的增加,对于理想气体,这种过程下内能的增加等于热量的增加。

(4)等压过程等压过程是指系统与外界保持压强不变的过程,此时系统对外界作功等于热量增加。

热学内容小结复习

热学内容小结复习

大学物理内容小结一、 气动理论:1.气态方程:2.气体的压强、温度公式:压强公式:温度公式:3.分子、气体的能量:其中:二、热力学:RT PV ν=−→←2310022.6,314.8,⨯====A AN R N NM m νnkTP =A N R k VNn ==单位体积分子数ktn P ε32=kTkt 23=ε−−→−=kN E εkTkT t kt 232==εkTr kr 2=εkT i kT r t krkt k 22=+=+=εεε⎪⎩⎪⎨⎧=三原子及三原子以上双原子单原子 320r RTRT t E t νν232==RTr E r ν2=RT i E ν2=rt i +=1.热力学一定律:(第一类永动机的失败教训)2.四个等值过程:等容过程:(V=常数)等压过程:(P=常数)等温过程:(T=常数)绝热过程:(Q=0)dWdE dQ W E E Q +=−→←+-=)(12)(221212T T R iE RT i E -=∆⇒=ννVP V V S PdV W PdV dW -==⇒=⎰2112TC W E E Q m ∆=+-=ν)(12TQC m ∆=ν)(2)(211221212V P V P iT T R i E -=-=∆νRTPV ν=R iC mV2=12lnV V RT W W E Q ν==+∆=021==⎰V V PdV dW TC E E E Q mV ∆=-=∆=ν)(12)()(121221T T R V V P PdV W V V -=-==⎰νTC W E Q mP ∆=+∆=νR R iC mP+=212ln21V V RT PdV W V V ν==⎰RTPV ν=常数==RT PV νγγγ2211V P V P PV ===常数四、循环过程:(闭合曲线)1.效率的计算:热循环(顺时针):冷循环(逆时针):EW W E Q Q ∆-=−−→−+∆==021212111111V V V V V V V PV dV VV P PdV W --===⎰⎰γγγγ闭合曲线面积净=-=21Q Q W 吸收热量的总和=1Q 放出热量的总和=2Q 1212111Q Q Q Q Q Q W -=-==净η对外做的总功净=W 闭合曲线面积净=-=21Q Q W 2122Q Q Q W Q e -==净放出热量的总和=1Q 吸收热量的总和=2Q 外界做的总功净=W2.卡诺循环:卡诺循环特点:卡诺热循环的热效率:卡诺冷循环的致冷系数:V2V 1V 3V 4V 1211ln V V RT M m Q =4322ln V V RT M m Q =2211T Q T Q =1212111T T Q Q Q W -=-==净卡诺η2122122T T T Q Q Q W Q e -=-==净卡诺21Q Q W -=净231T T -=η例:证明: 解:1.热量分析:2.计算Q 1与Q 2 及3.因为:2-3是绝热过程:)(1221>-=-T T C Q p νVP P)(3443<-=-T T C Q p ν032=-Q 034=-Q )(12211T T C Q Q p -==-ν0)(43432<-==-T T C Q Q p ν)1()1(1)()(11212343124312T T T T T T T T T T Q Q ---=---=-=ηR R iC p +=2常数常数=−−−→−==γγνγT P PV RT PV -1常数)(或=γγ-1-T P γγγγ31321-2T P T P -=γγγγ41411-1T P T P -=P P P ==21043P P P ==γγγγ31321-2T P T P -=γγγγ41411-1T P T P -=P P P ==21043P P P ==3421T T T T =。

大学专业课热学知识点总结

大学专业课热学知识点总结

大学专业课热学知识点总结热学是研究热现象和热能转化规律的科学,是物理学的一个重要分支。

在大学物理专业课程中,热学作为一个重要的内容,涵盖了许多重要的知识点和理论。

本文将对大学专业课热学知识点进行总结,包括热力学定律、热力学过程、理想气体、热传导、辐射和相变等内容,并侧重于内容的清晰性和深度。

热力学定律热力学是研究热现象和热能转化规律的科学,热力学定律是热学研究的基础,包括热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

热力学第一定律是能量守恒定律的推广,它表明了系统的内能和对外界做功的能力之间的关系。

在热力学中,内能的变化等于系统对外界做功与热量的和,即ΔU=Q-W,其中ΔU 代表内能的变化,Q代表系统吸收的热量,W代表系统对外界做的功。

热力学第二定律是描述自然界热现象发展方向的规律,它表明了热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,热力学第二定律还包括卡诺定理和卡诺循环等内容。

热力学第三定律是研究温度趋向绝对零度的规律,它指出了温度趋向绝对零度时,物体的熵趋于零的规律。

热力学过程热力学过程是指系统由一个平衡态转变到另一个平衡态的全过程。

在热力学中,主要研究了等体过程、等压过程、等温过程、绝热过程和多种不可逆过程等。

理想气体理想气体是热力学中常用的模型之一,它包括玻意尔定律、查理定律和瓦伦定律等内容。

在热力学中,主要研究了理想气体的状态方程、理想气体的内能、理想气体的焓和理想气体的熵等内容。

热传导热传导是研究物质内部热能传递的过程,它包括导热系数、傅里叶定律、导热方程和多种传热方式等内容。

在热力学中,主要研究了热传导的基本原理和热传导的应用。

辐射辐射是研究物体之间通过辐射方式传递热能的过程,它包括黑体辐射、辐射热力学和多种辐射计算方法等内容。

在热力学中,主要研究了辐射的基本原理和辐射的应用。

相变相变是研究物质的相变过程和相变规律的过程,它包括凝固、熔化、升华和凝华等多种物质的相变过程。

在热力学中,主要研究了相变的基本原理和相变的应用。

3 3热学知识点总结

3 3热学知识点总结

3 3热学知识点总结1. 热力学定律热力学定律是热学研究的基础,主要包括热力学第一定律和第二定律。

热力学第一定律是能量守恒定律,它表明能量在系统中的转化不会产生净增加或减少,只会在不同形式之间转换。

热力学第二定律则表明热永远不能从低温物体传递到高温物体,即热能不能自发地从低温物体流向高温物体,这被称为卡诺循环定律。

2. 热力学过程热力学过程是指系统内能量的变化过程,主要包括等体过程、等压过程、等温过程和绝热过程。

在等体过程中,系统内部体积不变,而在等压过程中,系统内部压强不变。

等温过程是指系统内温度不变,而绝热过程是指系统内不进行热交换。

对于这些过程,可以通过热力学定律来分析系统内能量的变化。

3. 热容热容是指物体在吸收一定量的热量时所发生的温度变化。

对于理想气体而言,其热容分为定压热容和定容热容。

定压热容是指在恒定压力下吸收一定量的热量时系统的温度变化,而定容热容则是指在恒定体积下吸收一定量的热量时系统的温度变化。

对于固体和液体而言,它们的热容是与压力和温度相关的,可以通过实验来测量。

4. 热传导热传导是指热量在物质中传递的过程,主要通过分子的热运动来实现。

对于导热系数是介质传导热的属性,是介质单位厚度,在单位时间内通过单位横截面积,温度差为1度时的热量,标志为λ,在大气物理学中有显著的意义,地壁斗式热瑞频率通俗的讲是越高越好越高越好,常见的大气分层、席尔梅环等现象都和隔卵系数有较大的关联。

5. 热功率热功率是指单位时间内的热量传递速率,可以通过热传导方程来描述。

对于导热系数是介质传导热的属性,是介质单位厚度,在单位时间内通过单位横截面积,温度差为1度时的热量,标志为λ。

在大气物理学中有显著的意义,地壁斗式热瑞频率通俗的讲是越高越好越高越好,常见的大气分层、席尔梅环等现象都和导热系数有较大的关联。

总之,热学是一门非常重要的物理学分支,它研究了热能转化与物质内部的热运动规律。

上述介绍的知识点只是热学中的一部分,希望能对大家有所帮助。

大学物理(热学知识点总结)

大学物理(热学知识点总结)

7、bca为理想气体绝热过程,b1a和b2a是任意过程,则上述两 过程中气体作功与吸收热量的情况是: A) b1a过程放热,作负功;b2a过程放热,作负功. B) b1a过程吸热,作负功;b2a过程放热,作负功. C)b1a过程吸热,作正功;b2a过程吸热,作负功. D) b1a过程放热,作正功;b2a过程吸热,作正功.
[1]、有一定量的理想气体,从初状态 a (P1 、V1 )开始, 经过一个等容过程达到压强为P1 / 4 的 b 态,再经过一个等 压过程达到状态C ,最后经过等温过程而完成一个循环, 求:该循环过程中系统对外作的功A 和所吸收的热量Q。 解:由已知可得: a( P 1 ,V1 )
循环过程
E 0 Q A V V1 1) a b A 0 2) b c A p1 (4V1 V1 ) / 4 3 p1V1 / 4 3) c a A p1V1 ln( V1 / 4V1 ) p1V1 ln4
p (105 Pa) 3 2 1 O A 1 2 C V (103 m3) B
解:(1) A→B:
A1
ΔE1= CV (TB-TA)=3(pBVB-pAVA) /2=750 J Q=A1+ΔE1=950 J. B→C: A2 =0 ΔE2 = CV (TC-TB)=3( PCVC-PBVB ) /2 =-600 J. Q2 =A2 +ΔE2 =-600 J. C→A: A3 = PA (VA-VC)=-100 J.
解( : 1) 等 容 过 程 , A 0, 外 界 对 气 体 作 功 A 0 M i Q E CV T RT M mol 2 0.02 3 8.31 ( 300 290 ) 623 ( J ). 0.004 2 (2)等压过程, E 与 ( 1) 同 。

大物知识点总结热学

大物知识点总结热学

大物知识点总结热学热学是物理学的一个重要分支,研究热现象及其性质。

热学知识在工程、冶金、地质、环境科学、生物学等领域有着广泛的应用。

下面就热学的基本概念、热力学定律、热传导、热辐射、热力学循环等方面的知识进行总结。

一、热学的基本概念1. 热量和温度热量是物体由于内部分子、原子运动而具有的能量,是能够转移的能量形式。

温度是物体内部分子、原子的平均动能的度量,是热平衡状态下物体性质的一种量度。

2. 内能和热力学功物体内部分子、原子的总动能称为内能,是物体固有的一种能量。

热力学功是由热量和温度差产生的功。

3. 热力学系统和热平衡热力学系统是指与外界有能量交换的物体或物质的集合。

当两个或多个热力学系统之间没有能量交换或能量交换的速率相等时,系统处于热平衡状态。

4. 热力学过程和状态参数热力学过程是指热力学系统在一定条件下,由一个平衡状态转变为另一个平衡状态的过程。

状态参数是用来描述热力学系统状态的参数,比如温度、压强、体积等。

5. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的状态参数之间的关系,即PV=nRT,其中P为压强,V为体积,n为摩尔数,R为气体常数,T为绝对温度。

6. 热力学第一定律热力学第一定律表明热量和功是能量的两种形式,能量守恒,即热力学系统的内能变化等于吸收的热量减去对外界做的功。

二、热力学定律1. 热量传递方式热量传递有三种方式:传导、对流和辐射。

传导是通过固体间的分子振动和传递热量,对流是通过流体的对流运动传递热量,辐射是通过空气或真空中的辐射传递热量。

2. 热力学第二定律热力学第二定律表明不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不需要外界帮助,即热量不可能自发地从低温物体转移到高温物体。

热力学第二定律也提出了熵增加原理,即孤立系统的熵总是增加,不会减少。

3. 卡诺循环卡诺循环是理想的热力学循环,由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩组成。

根据卡诺循环,工作在两个不同温度热源之间的热机的效率最大值为1减去两个热源温度的比值。

(完整word版)大学物理热学总结

(完整word版)大学物理热学总结

大学物理热学总结(注:难免有疏漏和不足之处,仅供参考。

教材版本:高等教育出版社《大学物理学》)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 =1.01325×105Pa = 760 mmHg③体积:气体分子运动时所能到达的空间。

单位立方米(m 3)、升(L )2、热力学第零定律:如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,则这两个系统也必处于热平衡。

该定律表明:处于同一热平衡状态的所有热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征可以用一个状态参量来表示,这个状态参量既是温度。

3、平衡态:对于一个孤立系统(与外界不发生任何物质和能量的交换)而言,如果宏观性质在经过充分长的时间后保持不变,也就是系统的状态参量不再岁时间改变,则此时系统所处的状态称平衡态。

通常用p —V 图上的一个点表示一个平衡态。

(理想概念)4、热力学过程:系统状态发生变化的整个历程,简称过程。

可分为:①准静态过程:过程中的每个中间态都无限接近于平衡态,是实际过程进行的无限缓慢的极限情况,可用p —V 图上一条曲线表示。

②非准静态过程:中间状态为非平衡态的过程。

5、理想气体状态方程: 一定质量的气体处于平衡态时,三个状态参量P.V .T 存在一定的关系,即气体的状态方程0,,TV P f 。

理想气体p 、V 、T 关系状态方称222111T V P T V P ,设质量m ,摩尔质量M的理想气体达标准状态,有0000T V P Mm T V P TPVm 令00/T V P R m ,则有理想气体状体方程RT Mm PV式中1131.8KmolJ R ,为摩尔气体常量。

大一大物热学知识点总结

大一大物热学知识点总结

大一大物热学知识点总结一、热力学基本概念热力学是研究热和功之间相互转化关系的学科,主要包括温度、热量、功、内能、热容等基本概念。

1. 温度温度是物体内部粒子的平均动能的度量,常用单位是摄氏度(℃)和开尔文(K)。

2. 热量热量是物体间由于温差而传递的能量,常用单位是焦耳(J)。

3. 功功是由于力对物体的作用而导致的能量转移,常用单位是焦耳(J)。

4. 内能内能是物体的微观粒子的总平均能量,包括物体的热能和势能。

5. 热容热容是物体吸收或释放单位温度变化下的热量,常用单位是焦耳/开尔文(J/K)。

二、热力学定律热力学定律是热力学理论的基础,包括热平衡定律、第一定律、第二定律等。

1. 热平衡定律当两个物体处于热平衡状态时,它们之间不存在热量的净传递,它们的温度相等。

2. 第一定律(能量守恒定律)能量守恒定律指出,一个系统的内能变化等于系统所吸收的热量与所做的功的代数和。

3. 第二定律(熵增定律)熵增定律表明,孤立系统的熵总是增加的,热量自发从高温区传递到低温区,不会出现热量自发从低温区传递到高温区的情况。

三、热力学过程热力学过程是指热力学系统在一定条件下的能量转化过程,包括等温过程、绝热过程、绝热膨胀过程等。

1. 等温过程等温过程指系统与周围保持恒温的过程,此时系统的内能不变,热量与功相互平衡。

2. 绝热过程绝热过程指系统与周围无热量和功传递的过程,此时系统的内能变化只与功有关。

3. 绝热膨胀过程绝热膨胀过程是指系统在绝热条件下从一个状态膨胀到另一个状态的过程,此时系统的内能没有发生变化。

四、热力学循环热力学循环是指一系列热力学过程组成的闭合路径,常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环等。

1. 卡诺循环卡诺循环是一个由等温过程和绝热过程构成的理想循环,它是一个理论上的极限循环,具有最高效率。

2. 斯特林循环斯特林循环是一种高效率热机循环,通过等温膨胀和等温压缩的过程来完成能量转化。

五、热力学关系式热力学关系式是描述热力学系统性质之间关系的方程,包括理想气体状态方程、热容与熵的关系等。

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热学复习大纲ααααβ3 )(1 )(1 )(1 )(1 ====-=V p VV pp T T dT dll dT dpp dTdVV dP dV V K 通常线膨胀系数压强系数体膨胀系数等温压缩系数 热力学第零定律:在不受外界影响的情况下,只要A 和B 同时与C 处于热平衡,即使A 和B 没有接触,它们仍然处于热平衡状态,这种规律被称为热力学第零定律。

为单位体积内的数密度恒量理想气体物态方程n K J N Rk mN M Nm M K mol J T V p R nkT p RT M M RT pV T pV A A m m/1038.1,/31.823000-⨯===⋅==⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫====νmol N A /1002.623个⨯=理想气体微观模型1、分子本身线度比起分子间距小得多而可忽略不计mN M n r mm n L m m n Am 1031319312531032533230104.2)43()43(103.3)107.21()1(:107.2104.221002.6:-----⨯===⨯=⨯==⨯=⨯⨯=πρπ氢分子半径距离标准状态下分子间平均洛喜密脱常数2、除碰撞一瞬间外,分子间互作用力可忽略不计。

分子在两次碰撞之间作自由的匀速直线运动;3、处于平衡态的理想气体,分子之间及分子与器壁间的碰撞是完全弹性碰撞;4、分子的运动遵从经典力学的规律:在常温下,压强在数个大气压以下的气体,一般都能很好地满足理想气体方程。

处于平衡态的气体均具有分子混沌性单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数6n t v A N A t ⋅∆⋅∆=∆∆∆数面积器壁上的平均分子时间内碰在 46vn vn t A N =Γ=∆∆∆=Γ得到以后可用较严密的方法器壁上的平均分子数单位时间碰在单位面积压强的物理意义分子平均平动动能2k 21v m =ε 为玻尔兹曼常数一种形式理想气体物态方程的另k K J N R k nkTp A,1038.1123--⋅⨯=== 温度的微观意义 kT v m t 23212==ε 绝对温度是分子热运动剧烈程度的度量是分子杂乱无章热运动的平均平动动能,它不包括整体定向运动动能。

粒子的平均热运动动能与粒子质量无关,而仅与温度有关 气体分子的均方根速率mrms M RTmkTv v 332=== 范德瓦耳斯方程1、分子固有体积修正bV RTp p RT b V m m -==-或 2、分子吸引力修正bV RT p p mol RT b V p p p p m i m i -=∆+=-=∆+)1()(气体考虑内内k v n kp i ∆⨯=∆⨯=∆2612][面积上平均分子数单位时间内碰撞在单位22)3()(31,m m A i V aK v V N Kn v n p Kn k =⋅⋅=⋅=∆∴=∆RT M m b M m V V a M m p V m mol RT b V V ap mm m m m=-⋅+=-+])()][()([:,,)1(,))((:222则范氏方程为体积为若气体质量为范氏气体范德瓦耳斯方程平均值运算法则设)(u f 是随机变量u 的函数, 则)()()()(u g u f u g u f +=+ 若c 为常数,则 )()(u f c u cf =若随机变量u 和随机变量v 相互统计独立。

又)(u f 是u 的某一函数,)(v g 是v 的另一函数,则 )()()()(v g u f v g u f ⋅=⋅ 应该注意到,以上讨论的各种概率都是归一化的,即11==∑=i ni P随机变量会偏离平均值 ,即u u u i i +=∆ 一般其偏离值的平均值为零,但均方偏差不为零。

2222222)()(2)(2)(u u u u u u u u u u u -=+⋅-=+-=∆0)(2≥∆u 22)(u u ≥ 定义相对均方根偏差()[]rms u u u u u )(212212∆=∆=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛∆当u 所有值都等于相同值时,0)(=∆rms u可见相对均方根偏差表示了随机变量在平均值附近分散开的程度,也称为涨落、散度或散差。

气体分子的速率分布律:处于一定温度下的气体,分布在速率v 附近的单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分比只是速率v 的函数,称为速率分布函数。

NdvdNv f =)( 理解分布函数的几个要点:1.条件:一定温度(平衡态)和确定的气体系统,T 和m 是一定的;2.范围:(速率v 附近的)单位速率间隔,所以要除以dv ;3.数学形式:(分子数的)比例,局域分子数与总分子数之比。

物理意义:速率在v 附近,单位速率区间的分子数占总分子数的概率,或概率密度。

NdNdv v f =)(表示速率分布在dv v v +→内的分子数占总分子数的概率; ⎰21)(vvdv v f N dN =表示速率分布在21v v →内的分子数占总分子数的概率; ()100==⎰⎰∞dv v f NdNN(归一化条件) 麦克斯韦速率分布律1.速率在dv v v +→区间的分子数,占总分子数的百分比dv v e kT m N dN kT mv2223224⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=-ππ 2.平衡态——麦克斯韦速率分布函数()2223224v ekT m v f kTmv ⋅⎪⎭⎫⎝⎛=-ππmkTM RT mkT v p 41.122 ≈==最概然速率 气体在一定温度下分布在最概然速率p v 附近单位速率间隔内的相对分子数最多。

↑=↑mkTv T p 2 ↓=↑mkTv m p 2 ⎰∞=≈==0)(60.188 dv v vf m kTM RT m kT v πππ平均速率dv v f v M RTmkTv v rms )(33 022⎰∞====方均根速率 重力场中粒子按高度分布:重力场中,气体分子作非均匀分布,分子数随高度按指数减小。

kTmgh RTghM ep ep p m --==00 nkT p = kT n p 00=kTmgh en n -=0 取对数pp g M RTh m 0ln =测定大气压随高度的减小,可判断上升的高度玻尔兹曼分布律:若分子在力场中运动,在麦克斯韦分布律的指数项即包含分子的动能,还应包含势能。

p k εεε+=当系统在力场中处于平衡状态时,其坐标介于区间dz z z dy y y dx x x +→+→+→速度介于z z z y y y x x x dv v v dv v v dv v v +→+→+→ 内的分子数为:dxdydz dv dv dv ekT m n dN z y x kTp k εεπ+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=2302上式称为玻尔兹曼分子按能量分布律0n 表示在势能p ε为零处单位体积内具有各种速度的分子总数.上式对所有可能的速度积分1223=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞∞-⎰z y x kTdv dv dv e kT m kεπ 理想气体的热容1.热容:系统从外界吸收热量dQ ,使系统温度升高dT ,则系统的热容量为dTdQC =2.摩尔热容 dTdQCC m νν1==每mol 物质 3.比热容 dTdQ m m C c 1==单位质量物质 4.定压摩尔热容量 p m p dT dQ C )(1,ν=5.定容摩尔热容量 V m V dTdQ C )(1,ν= 理想气体的内能RT i U R kN kT i N U A k A k 22νενε=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==⋅⋅= ⎪⎩⎪⎨⎧=== 2 R kN kT i E RT 2i U A K 动能内能理想气体ν (理想气体的内能是温度的单值函数)气体的迁移现象系统各部分的物理性质,如流速、温度或密度不均匀时,系统处于非平衡态。

(输运过程) 牛顿黏性定律 速度梯度y u u y u ∆-=∆∆12 yd ud y u y =∆∆→∆0lim粘滞定律 A dyduf ⋅⋅-=η η为粘度(粘性系数) 粘度η与流体本身性质有关⎩⎨⎧↑↓↑ηη 气体液体温度 A y vf η= 满足00==v y 处的流体叫牛顿流体 切向动量流密度为动量流动量流密度dtdpA dt dp J p ,/:=A J dtdpf p ⋅==dz du J p η-=∴⎪⎩⎪⎨⎧如沥青等弹性物质复作用,对形变具有部分弹性恢如:油漆等凝胶物质变的,其粘性系数会随时间而如血液、泥浆等数关系,的粘性力间不呈线性函其速度梯度与互相垂直非牛顿流体 泊萧叶定律 体积流率V Q dtdV=:单位时间内流过管道截面上的流体体积。

最大时u r 0= ,0→→v R r压力差:221)(r p p π- 粘滞阻力drdu rLf πη2= 定常流动 Lr p p dr du η2)(21-=-dr r Lp p u d Rru⎰⎰-=-η2210)(4)(2221r R Lp p r u --=η rdr r R Lp p rdr r u dS r u Q R v )(2)(2)()(d 20221--===⎰ηππ 4218R Lp p Q dt dV v ηπ-== 对水平直圆管有如下关系:Lp r dt dV ηπ84∆=叫泊萧叶定律 菲克定律:dzdnDJ N -= 在一维(如z 方向扩散的)粒子流密度N J 与粒子数密度梯度dz dn 成正比。

式中负号表示粒子向粒子数密度减少的方向扩散,若与扩散方向垂直的流体截面上的N J 处处相等,则:N J 乘分子质量与截面面积,即可得到单位时间扩散总质量。

傅立叶定律:热流•Q (单位时间内通过的热量)与温度梯度dzdT及横截面积A 成正比 则A dzdTQ ⋅⋅-=•κ 其中比例系数κ称为热导系数,其单位为11--⋅⋅K m W ,负号表示热量从温度较高处流向温度较低处若设热流密度为T J ,则:dzdT J T ⋅-=κ 热欧姆定律把温度差T ∆称为“温压差”(以T U ∆-表示,其下角T 表示“热”,下同),把热流•Q 以T I 表示, 则可把一根长为L 、截面积为A 的均匀棒达到稳态传热时的傅里叶定律改写为T T T T T T I R I κALΔU A L ΔU κI ==⋅=或 其中ALρκA L R T T ==而κρT 1=称为热阻率牛顿冷却定律对固体热源,当它与周围媒体的温度差不太大时, 单位时间内热源向周围传递的热量Q 为:)(0T T hA Q -=•0T 为环境温度,T 为热源温度,A 为热源表面积,h 为热适应系数。

平均碰撞频率Z一个分子单位时间内和其它分子碰撞的平均次数,称为分子的平均碰撞频率。

假设:每个分子都可以看成直径为d 的弹性小球,分子间的碰撞为完全弹性碰撞。

大量分子中,只有被考察的特定分子A 以平均速率u 运动,其它分子都看作静止不动。

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