内蒙古科技大学 大学物理 2 总复习36页PPT

vp
2kT m
2RT Mmol
v2 3kT 3RT v 8kT 8RT
m
Mmol
m Mmol
作业9.1（3） 最概然速率与温度的关系
作业9.2（1） 最方均根速率
五、速率分布函数
f(v) 1 dN N dv
六、平均自由程
v 1 Z 2d2n
Z 2nd2v
作业9.22
真空管的线度为 10-2 m ，其中真空度为 1.33× 10-3 Pa 。 设空气分子的有效直径为 3×10-10 m 。
求 把中间隔板抽去后，达到新平衡时 气体的压强。
p0
解 绝热
Q 0
自由膨胀过程
A0
E 0
热力学第一定律 QEA
又 初、末两态遵守理想气体状态方程，所以有
p0(V0 2)pV0
p p0 2
T1 T2
例8.3、 绝热过程方程 作业 8.1（5） 绝热与等温线的关系、两绝热线不相交
作业 8.8（3）、8.19 第一定律在wenku.baidu.com热过程功、热量、内能的计算
{作业8.1 （2）}
理想气体内能仅是温度的函数
{例8.2、作业8.8（1、2）}} 第一定律在等值过程功、热量、内能的计算
过特 程征
理想气体热力学过程有关公式对照表
过程 内能增 对外做功 吸收热量 方程 量
摩尔热 熔
等 V= 体C 等 P= 压C
等 T= 温C
绝 Q= 热0
p C T V C T
例6.1
简谐振动周期由系统本身性质决定
弹簧振子 k m
单摆 g l
作业6.1（2）、6.2（2）、6.2（3）
三. 简谐振动动能、势能都随时间做周期变化，但 机械能守恒
作业6.1（3）、6.1（4）
四.解决简谐振动问题的最重要方法：旋转矢量法
例6.7、作业6.1（1）、6.1（5）、6.1（6）、 6.2（4）、6.2（5）
1 02m
v 8πkT46.87m/s
Zv 4.68104s1
七、热力学第二定律的微观解释
热力学第二定律的统计表述： 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，or 一切自然过程总是沿着分子热运动的 无序性增大的方向进行， or 一切自然过程总 是向着熵增加的方向进行。
基本要求
1.了解分子热运动的基本概念和统计规律，掌握理 想气体状态方程，并会运用； 2.掌握理想气体压强和温度的微观本质及二者的关 系，并会运用； 3.掌握能量均分定理及理想气体内能公式； 4.掌握理想气体速率分布函数及三种速率和平均自 由程的计算方法. 5.掌握分子的平均自由程、平均碰撞频率。 6.掌握热力学第二定律的微观解释。
简谐振动 学习指导
一.简谐振动的基本特征和运动规律:
运动学特征方程
d2x dt2
2
x
0
例6.2 根据已知条件写出 运动学特征方程
简谐振动的表达式 ： x(t)A co ts ()
基本特征：(1)等幅振动 (2)周期振动
x(t)=x(t+T )
二.描述简谐振动的物理量: 位相( t +)
振幅A 周期T和频率 速度v和加速度a
本学期教学内容
热力学 气体理论 机械振动基础
机械波 波动光学基础 狭义相对论力学基础 量子物理基础
• 若干补充内容
热力学基础 学习指导
一.热力学第一定律（能量守恒定律）：
Q = E2 – E1 + A
二.第一定律对理想气体准静态过程的应用
功的计算: A V2 PdV
V1
内能的改变量的计算：
E
MMmolCVT
2、克劳修斯表述 不可能使热量从低温物体传向高温物体不引起其它变化。 克劳修斯说法反映了热传导过程的不可逆性。。
可逆过程和不可逆过程
基本要求
1. 掌握热力学第一定律及其对理想气体等值过程和 绝热过程的应用； 2.掌握理想气体的定容和定压摩尔热容，并会运用； 3.掌握正循环的特征及热机效率的计算，掌握卡诺 循环过程； 4.掌握热力学第二定律.
五. 同方向同频率简谐振动的合成
基本要求
1. 掌握简谐振动的基本特征及描述其运动规律的几 个物理量，掌握能量的计算； 2.掌握描述简谐振动规律的旋转矢量图示法，并会 运用； 3.掌握同方向同频率简谐振动的合成方法，并会运 用.
机械波 学习指导
m M
CV
(T2
T1 )
CV
m M
Cp
(T2
T1)
Cp CV R
m RT ln V2
M
V1
0
0
三.摩尔热容量
i CV 2 R
Cp CV R
比热比 C P CV
四.绝热过程：作业8.1（1）
如图，一绝热密封容器，体积为V0，中间用隔板分成相等 的两部分。左边盛有一定量的氧气，压强为 p0，右边一半 为真空。
PV= C
pV C V 1T C p 1T C
m M
CV
(T2
T1 )
0
m M
CV
(T2
T1 )
0
m M CV (T2 T1)
p (V 2 V1 )
m M
R (T2 T1)
m R T ln V 2
M
V1
p 1V 1 ln
p1 p2
m
M
C V (T2 T1)
p 1V 1 p 2V 2 1
气动理论 学习指导
一、自由度i、每个分子的平均动能 作业9.1（1）、9.16
能均分定理 二、压强和温度
P
=
nkT
2 3
n
k
平均平动动能
k
3 kT 2
例9.1
平均能量
i kT
2
三、理想气体的内能 E M i RTi pV
Mmol 2
2
作业9.1（2）、作业9.2（2）、
四、三种统计速率（作业9.11）
五.循环过程
热机效率 制冷系数
A 1 Q2
Q1
Q1
w Q2 Q2
A Q1 Q2
例8.8、作业8.24、8.26
卡诺热 1 T2
机效率
T1
卡诺制 冷系数
w T2 T1 T2
六.热力学第二定律 (反映过程进行的方向)
1、开尔文表述
不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸热，使 之完全转化为功而不引起其它变化。
求 27 ℃ 时单位体积内的空气分子数、平均自由程、平均碰撞 次数 。
解由气体的状态方程, 有
n k p T 1 .3 1 . 3 1 8 1 2 3 0 3 3 3 0 0 3 .2 0 1 1 1m 0 7 3
1 2π d2n
1 2π(31010)23.211017
7.79m
在这种情况下气体分子相互之间很少发生碰撞，只是不 断地来回碰撞真空管的壁，因此气体分子的平均自由程 就应该是容器的线度。 即