热学 总结

1. 热学 总结 热力学的宏观描述与微观本质 热力学定律 ——西安建筑科技大学 理学院 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

2. （温标：温度的数值表示方法） 平衡态 （动态平衡） 温度T 压强P 热平衡 必等温 热力学物理量 宏观量： 体积V …… 统计平均值 热力学第零定律：如果系统A和系统分别与系统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。 分子速率 分子能量 微观量： 隔能板 分子位置 A B …… 导能板 C ——西安建筑科技大学 理学院 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

3. 理想气体状态方程： 平衡态：不受外界影响的条件下，一个系统各部分的宏观性质不随时间改变的状态。 能量按自由度均分原理： 自由度为 i 的分子的平均能量为 注：不受外界影响是指系统与外界不通过做功或者传热的方式交换能量，但可以处于均匀的外力场中。 eg1：两头处于冰水、沸水中的金属棒是一种稳定态而不是平衡态 eg2：处于重力场中的气体系统的粒子数密度随高度变化，但它是平衡态 mol理想气体的内能为： 理 想 气 体 分子的平均碰撞频率： 分子的平均自由程： 麦克斯韦速率分布律函数及图像&三种统计速率 非平衡态： 粘滞现象、热传导、扩散 ——西安建筑科技大学 理学院 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

4. 理想气体状态方程： pV=νRT 普适气体常量 玻尔兹曼常量 ∴pV=NkT p=nkT (n=N/V,气体分子数密度） ——西安建筑科技大学 理学院 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

5. 气体对容器壁的宏观压强 或 一个分子的平均平动动能 易得： 或 ∴方均根速率 关于分子集体的统计性假设： 分子处于平衡状态时， 1）分子按位置的分布式均匀的 n=dN/dV=N/V 2）气体分子沿各个方向运动的概率相等 3）分子速度按方向的分布式均匀的 ——西安建大 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

6. 能量均分定理： 在温度为T的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，而且等于1/2kT。 若某种气体分子具有t个平动自由度和r个转动自由度，s个振动自由度，则每个气体分子的平均总能量=(t+r+2s)kT/2=ikT/2 (由于刚性分子s=0，气体分子的平均总动能就等于其平均总能量=(t+r)kT/2 几种气体的平均总动能： 单原子分子气体平均总动能=3kT/2 刚性双原子分子气体平均总动能=5kT/2 刚性多原子分子气体平均总动能=3kT 几种气体的内能： 单原子分子气体 E=3νRT/2 刚性双原子分子气体 E=5νRT/2 刚性多原子分子气体 E=3νRT ——西安建筑科技大学 理学院 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

7. 麦克斯韦速率分布律 f(v) 速率分布函数:速率在v附近的单位速率区间的分子数占总分子数的百分比 T T’ 归一化条件： （曲线下的面积恒等于1.） 三种统计速率： （1）最概然速率: 【f(v)出现极大值】 （2）平均速率: （3）方均根速率: v O 麦克斯韦速率分布函数 由于曲线下的面积恒等于，所以温度升高时曲线变得平坦些，并向高速区域扩展，如图，T’>T ——西安建大 电子信息科学与技术0801班 陈杰制

8. 谢谢观看！ ——西安建大 电子信息科学与技术0801班 陈杰制