大學(xué)熱學(xué)期末總復(fù)習(xí)資料ppt課件

1、熱學(xué)內(nèi)容圖析熱學(xué)內(nèi)容圖析總論總論量熱與量溫量熱與量溫?zé)醾魉偷钠胀ㄒ?guī)律熱傳送的普通規(guī)律熱力學(xué)平衡態(tài)的特征及充要條件熱力學(xué)平衡態(tài)的特征及充要條件熱力學(xué)第零定律、溫度和溫標(biāo)熱力學(xué)第零定律、溫度和溫標(biāo)理想氣體定律和形狀方程理想氣體定律和形狀方程熱學(xué)開(kāi)展規(guī)律簡(jiǎn)史熱學(xué)開(kāi)展規(guī)律簡(jiǎn)史研討對(duì)象及方法研討對(duì)象及方法熱力學(xué)根底熱力學(xué)根底宏觀實(shí)際宏觀實(shí)際分子運(yùn)動(dòng)論分子運(yùn)動(dòng)論微觀實(shí)際微觀實(shí)際熱學(xué)實(shí)際的運(yùn)用熱學(xué)實(shí)際的運(yùn)用物性學(xué)物性學(xué)1、熱力學(xué)第、熱力學(xué)第一定律；一定律；2、熱力學(xué)第、熱力學(xué)第二定律；二定律；3、熱機(jī)。、熱機(jī)。1、分子運(yùn)動(dòng)論的實(shí)驗(yàn)、分子運(yùn)動(dòng)論的實(shí)驗(yàn)根底及根本論點(diǎn)；根底及根本論點(diǎn)；2、理想氣體分子運(yùn)動(dòng)、理想氣

2、體分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律平衡態(tài)；的規(guī)律平衡態(tài)；3、理想氣體內(nèi)遷移規(guī)、理想氣體內(nèi)遷移規(guī)律非平衡態(tài)。律非平衡態(tài)。1、實(shí)踐氣體、實(shí)踐氣體、液體、固體的根液體、固體的根本性質(zhì)；本性質(zhì)；2、一級(jí)相變特、一級(jí)相變特征及根本規(guī)律。征及根本規(guī)律。1 第一章第一章 溫度溫度平衡態(tài)：在不受外界影響的條件下，也即與外界無(wú)任何方式的物質(zhì)與能量交換的條件下，平衡態(tài)：在不受外界影響的條件下，也即與外界無(wú)任何方式的物質(zhì)與能量交換的條件下，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的形狀稱平衡態(tài)。系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的形狀稱平衡態(tài)。熱平衡：假設(shè)有兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)各自處在平衡態(tài)，當(dāng)它們熱接觸后，兩個(gè)系統(tǒng)間要發(fā)生熱熱平衡：假設(shè)有兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)各自處

3、在平衡態(tài)，當(dāng)它們熱接觸后，兩個(gè)系統(tǒng)間要發(fā)生熱交換交換(傳熱傳熱)，它們?cè)瓉?lái)的平衡態(tài)都被破壞，形狀要發(fā)生變化。但經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，它們都將，它們?cè)瓉?lái)的平衡態(tài)都被破壞，形狀要發(fā)生變化。但經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，它們都將到達(dá)一個(gè)新的平衡態(tài)。這種平衡是兩個(gè)系統(tǒng)在熱接觸時(shí)經(jīng)過(guò)熱交換實(shí)現(xiàn)的，所以稱為熱平到達(dá)一個(gè)新的平衡態(tài)。這種平衡是兩個(gè)系統(tǒng)在熱接觸時(shí)經(jīng)過(guò)熱交換實(shí)現(xiàn)的，所以稱為熱平衡。衡。然后，再將它們分開(kāi)，它們?nèi)愿髯詧?jiān)持此平衡形狀不變。然后，再將它們分開(kāi)，它們?nèi)愿髯詧?jiān)持此平衡形狀不變。熱力學(xué)第零定律：在不受外界影響的情況下，兩個(gè)物體同時(shí)和第三個(gè)物體熱平衡時(shí)，這兩熱力學(xué)第零定律：在不受外界影響的情況下，兩個(gè)物體同時(shí)和

4、第三個(gè)物體熱平衡時(shí)，這兩個(gè)物體彼此之間也處于熱平衡形狀。個(gè)物體彼此之間也處于熱平衡形狀。2溫標(biāo)三要素：溫標(biāo)三要素：測(cè)溫屬性選擇一種測(cè)溫物質(zhì)的隨溫度測(cè)溫屬性選擇一種測(cè)溫物質(zhì)的隨溫度 變化的某種屬性變化的某種屬性(可丈量可丈量)規(guī)定固定點(diǎn)規(guī)定固定點(diǎn)規(guī)定測(cè)溫屬性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系規(guī)定測(cè)溫屬性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系溫標(biāo)：溫度的數(shù)值標(biāo)度。溫標(biāo)：溫度的數(shù)值標(biāo)度。 理想氣體溫標(biāo)：理想氣體溫標(biāo)：00lim( )273.16lim()trtrpptrpTT pKp定容或：00Vlim (V)273.16lim()VpptrTTK定壓注：在注：在1000 T 1K的范圍適用。的范圍適用。3攝氏溫標(biāo)攝氏溫標(biāo) t ：

5、t0 = 0.01C t =T - 273.15C 測(cè)溫屬性液體測(cè)溫屬性液體(水銀或酒精水銀或酒精)體積隨溫度體積隨溫度 變化；變化；固定點(diǎn)冰點(diǎn)為零度，汽點(diǎn)為固定點(diǎn)冰點(diǎn)為零度，汽點(diǎn)為100度；度；函數(shù)關(guān)系液體體積隨溫度作線性變化。函數(shù)關(guān)系液體體積隨溫度作線性變化。熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)T：不依賴測(cè)溫物質(zhì)及其測(cè)溫屬性。：不依賴測(cè)溫物質(zhì)及其測(cè)溫屬性。單位：?jiǎn)挝唬篕 (Kelvin)，規(guī)定：，規(guī)定： T0=273.16K在理想氣體溫標(biāo)有效范圍內(nèi)二者一致。在理想氣體溫標(biāo)有效范圍內(nèi)二者一致。華氏溫標(biāo)華氏溫標(biāo) tF ：F)5932( ttFC8 .37F100 ttF F212F32FFtt水水的的沸沸點(diǎn)點(diǎn)

6、水水的的冰冰點(diǎn)點(diǎn)45理想氣體形狀方程理想氣體形狀方程MpVRTRT非理想氣體形狀方程范德瓦耳斯方程非理想氣體形狀方程范德瓦耳斯方程21mol ()()apbRT氣體：恣意質(zhì)量氣體：恣意質(zhì)量氣體：222()()M aMMpVbRTV6一、物質(zhì)是由大量的原子或分子組成一、物質(zhì)是由大量的原子或分子組成molNA/1002.623個(gè)二、分子熱運(yùn)動(dòng)二、分子熱運(yùn)動(dòng)1 1、分子或原子不停的運(yùn)動(dòng)、分子或原子不停的運(yùn)動(dòng)2 2、分子或原子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)那么的、分子或原子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)那么的3 3、分子或原子的運(yùn)動(dòng)猛烈程度與溫度有關(guān)、分子或原子的運(yùn)動(dòng)猛烈程度與溫度有關(guān)三、分子間的吸引力與排斥力三、分子間的吸引力與排斥力

7、rfo力力分分子子斥斥力力引引力力第二章第二章 氣體分子動(dòng)實(shí)際的根本概念氣體分子動(dòng)實(shí)際的根本概念物質(zhì)的微觀模型物質(zhì)的微觀模型7理想氣體的微觀模型理想氣體的微觀模型1. 分子個(gè)體的運(yùn)動(dòng)模型分子個(gè)體的運(yùn)動(dòng)模型 (1)大小大小 分子線度分子線度 0 : Q 0 系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)吸熱 U 0 U 0 系統(tǒng)內(nèi)能添加系統(tǒng)內(nèi)能添加 A 0 A 0 系統(tǒng)對(duì)外界作正功系統(tǒng)對(duì)外界作正功dQdUdA數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：,V mdQdUdAvCdTpdV 理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程改動(dòng)系統(tǒng)熱力學(xué)形狀的方法：改動(dòng)系統(tǒng)熱力學(xué)形狀的方法：1.1.作功作功 2. 2.傳熱傳熱第五章第五章 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第

8、一定律33焦耳定律：理想氣體內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)，與體積無(wú)關(guān)。焦耳定律：理想氣體內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)，與體積無(wú)關(guān)。1、理想氣體宏觀性質(zhì)：、理想氣體宏觀性質(zhì)：滿足滿足pV=RT關(guān)系；關(guān)系；滿足道爾頓分壓定律；滿足道爾頓分壓定律；滿足阿伏加德羅定律；滿足阿伏加德羅定律；滿足焦耳定律滿足焦耳定律U=U(T)。( )UU T2、理想氣體定體熱容及內(nèi)能、理想氣體定體熱容及內(nèi)能VdUCdTVdUC dT21,12TTmVdTvCUU,V mvCdT343、理想氣體定壓熱容及焓、理想氣體定壓熱容及焓( )HUpVU TvRT,mpp mpp mdHdHCCCvCdTdT21,21,; Tp mp mTdHvCd

9、THHvCdT4、邁雅、邁雅Mayer公式公式,()mmmmp mV mdHdUd URTdUCCRdTdTdTdT351、等體過(guò)程、等體過(guò)程0,AQU ,21()V mvCTTC()V 方程：常量2、等壓過(guò)程、等壓過(guò)程21,Tp mTQvCdT21,TV mTUvCdT2121()VVApdVp VVC()p 方程：常量絕熱指數(shù),p mV mCC363、等溫過(guò)程、等溫過(guò)程0U21lnVQAvRTV4、絕熱過(guò)程、絕熱過(guò)程0Q 常數(shù)pV常數(shù)1TV常數(shù)Tp1方程：方程：C() ()TpVC方程：常量 或：常量2211211()11RUAPVPVTT =375、多方過(guò)程、多方過(guò)程n=0, n=1,

10、n=, n=, CpVn方程：方程：n=n=n=1n=0等溫等溫絕熱絕熱等體等體等壓等壓pV01nTVC1 nnpTC等壓過(guò)程等壓過(guò)程等溫過(guò)程等溫過(guò)程絕熱過(guò)程絕熱過(guò)程等體過(guò)程等體過(guò)程2211211()11RAPVPVTTnn或,1n mV mnCCn,21()V mUvCTT,21()n mQvCTT3839循環(huán)過(guò)程及其特點(diǎn)循環(huán)過(guò)程及其特點(diǎn): : 循環(huán)過(guò)程：系統(tǒng)由某一形狀出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程循環(huán)過(guò)程：系統(tǒng)由某一形狀出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程又回到初始形狀。又回到初始形狀。 循環(huán)過(guò)程在循環(huán)過(guò)程在P-V P-V 圖上呈閉合曲線。圖上呈閉合曲線。 做功的多少等于曲線所包圍的面積。做功的多少等于曲線所包圍的

11、面積。 正循環(huán)吸熱，對(duì)外作功正循環(huán)吸熱，對(duì)外作功 ( (熱機(jī)循環(huán)熱機(jī)循環(huán)) ) 逆循環(huán)放熱，對(duì)系統(tǒng)作功致冷循環(huán)逆循環(huán)放熱，對(duì)系統(tǒng)作功致冷循環(huán)U0 Q=A，A順時(shí)針變化為正循環(huán)。順時(shí)針變化為正循環(huán)。逆時(shí)針變化為逆循環(huán)。逆時(shí)針變化為逆循環(huán)。40在一正循環(huán)中在一正循環(huán)中, ,系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰嵯到y(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰?1Q1221111QQQAQQQ 定義：熱機(jī)的效率定義：熱機(jī)的效率12AQQ對(duì)外作的凈功為對(duì)外作的凈功為0U 系統(tǒng)內(nèi)能增量系統(tǒng)內(nèi)能增量 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率2Q向低溫?zé)嵩捶艧嵯虻蜏責(zé)嵩捶艧?1循環(huán)圖：循環(huán)圖：1. 1. 吸氣吸氣0 10 1等壓等壓2 22. 2. 緊縮緊縮1 1絕熱絕熱3.

12、 3. 爆炸爆炸等容等容3 32 25. 5. 放熱放熱1 14 4 等容等容絕熱絕熱4 43 34. 4. 作功作功1 10 0 等壓等壓6. 6. 排氣排氣簡(jiǎn)化后：四沖程簡(jiǎn)化后：四沖程12341奧托循環(huán)效率：奧托循環(huán)效率：一、四沖程汽油機(jī)奧托循環(huán)定容加熱循環(huán)一、四沖程汽油機(jī)奧托循環(huán)定容加熱循環(huán)111r 僅由r決議。12VrV絕熱緊縮比絕熱緊縮比42二、狄塞爾循環(huán)定壓加熱循環(huán)，四沖程柴油機(jī)任務(wù)循環(huán)二、狄塞爾循環(huán)定壓加熱循環(huán)，四沖程柴油機(jī)任務(wù)循環(huán)111111r 狄塞爾循環(huán)效率：狄塞爾循環(huán)效率：32VV定壓膨脹比定壓膨脹比13VV絕熱膨脹比絕熱膨脹比12VrV絕熱緊縮比絕熱緊縮比r43卡諾循環(huán)的

13、效率：卡諾循環(huán)的效率： 221111cQTQT 34 34 等溫緊縮過(guò)程，放熱等溫緊縮過(guò)程，放熱 Q2 = A3 = Q2 = A3 = RT2 ln(V3/V4)RT2 ln(V3/V4)12 12 等溫膨脹過(guò)程，吸熱等溫膨脹過(guò)程，吸熱 Q1 = A1 = Q1 = A1 = RT1 ln(V2/V1)RT1 ln(V2/V1)三三.卡諾循環(huán)的效率卡諾循環(huán)的效率1122QTQT得得1 1、4 4兩點(diǎn)在同一絕熱線上兩點(diǎn)在同一絕熱線上, , 2 2、3 3兩點(diǎn)在同一絕熱線上兩點(diǎn)在同一絕熱線上, , V2 / V1=V3 / V4132121142111VTVTVTVT 兩個(gè)等溫過(guò)程兩個(gè)等溫過(guò)程兩

14、個(gè)絕熱過(guò)程兩個(gè)絕熱過(guò)程441.1.c c 與理想氣體的種類無(wú)關(guān)。與理想氣體的種類無(wú)關(guān)。2.2.c c 是任務(wù)在是任務(wù)在T1T1，T2T2之間的恣意循環(huán)中的最高效率。之間的恣意循環(huán)中的最高效率。3.3.卡諾循環(huán)的效率小于卡諾循環(huán)的效率小于1;1;4.4.提高卡諾循環(huán)效率的方法提高卡諾循環(huán)效率的方法: : 增大增大 T1 T1 與與 T2 T2 間的溫差。間的溫差。 有效途徑是提高有效途徑是提高T1T1。闡明：闡明：1112 TTc 卡諾定理卡諾定理(1)在一樣的高溫?zé)嵩春鸵粯拥牡蜏責(zé)嵩粗g任務(wù)的一切可逆熱機(jī)，其效率都相等，與任務(wù)在一樣的高溫?zé)嵩春鸵粯拥牡蜏責(zé)嵩粗g任務(wù)的一切可逆熱機(jī)，其效率都相等

15、，與任務(wù)物質(zhì)無(wú)關(guān)。物質(zhì)無(wú)關(guān)。(2)在一樣的高溫?zé)嵩春鸵粯拥牡蜏責(zé)嵩粗g任務(wù)的一切不可逆熱機(jī)，其效率都不能夠大于在一樣的高溫?zé)嵩春鸵粯拥牡蜏責(zé)嵩粗g任務(wù)的一切不可逆熱機(jī)，其效率都不能夠大于可逆熱機(jī)的效率?？赡鏌釞C(jī)的效率。 45致冷機(jī)效能致冷機(jī)效能致冷系數(shù)致冷系數(shù)：A: 一個(gè)循環(huán)中外界對(duì)任務(wù)物質(zhì)做功，一個(gè)循環(huán)中外界對(duì)任務(wù)物質(zhì)做功， Q2: 任務(wù)物質(zhì)由低任務(wù)物質(zhì)由低溫?zé)嵩次諢崃繙責(zé)嵩次諢崃?2QA四四.卡諾逆循環(huán)致冷機(jī)卡諾逆循環(huán)致冷機(jī)2221212QQTAQQTT理想氣體逆向卡諾理想氣體逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)：循環(huán)的制冷系數(shù)：46五：逆向斯特林循環(huán)回?zé)崾街评錂C(jī)中的任務(wù)循環(huán)五：逆向斯特林循環(huán)回?zé)崾?/p>

16、制冷機(jī)中的任務(wù)循環(huán)一個(gè)循環(huán)中外界對(duì)系統(tǒng)做功：一個(gè)循環(huán)中外界對(duì)系統(tǒng)做功：112122()lnVAQQR TTV逆向斯特林循環(huán)制冷系數(shù)：逆向斯特林循環(huán)制冷系數(shù)：2212QTATT471221111QQQAQQQ 484950515253常數(shù)Tp1542QA55565758開(kāi)爾文：不能夠從單一熱源汲取熱量，使之完全變?yōu)殚_(kāi)爾文：不能夠從單一熱源汲取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響。有用的功而不產(chǎn)生其他影響?；颍旱诙愑绖?dòng)機(jī)是不能夠呵斥的?；颍旱诙愑绖?dòng)機(jī)是不能夠呵斥的。一、熱力學(xué)第二定律的二種表述一、熱力學(xué)第二定律的二種表述第六章第六章 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律克勞修斯：不能夠把熱量從低

17、溫?zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩纯藙谛匏梗翰荒軌虬褵崃繌牡蜏責(zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩炊灰鹌渌兓６灰鹌渌兓?。宏觀：一切與熱景象有關(guān)的自然過(guò)程都是不可逆的。宏觀：一切與熱景象有關(guān)的自然過(guò)程都是不可逆的。微觀：大量分子的運(yùn)動(dòng)總是沿著無(wú)序程度添加的方向開(kāi)展。微觀：大量分子的運(yùn)動(dòng)總是沿著無(wú)序程度添加的方向開(kāi)展。二、熱力學(xué)第二定律本質(zhì)二、熱力學(xué)第二定律本質(zhì)59熱力學(xué)概率熱力學(xué)概率:某一宏觀形狀對(duì)應(yīng)的微觀形狀數(shù)叫該宏觀形狀的熱力學(xué)概率某一宏觀形狀對(duì)應(yīng)的微觀形狀數(shù)叫該宏觀形狀的熱力學(xué)概率.自然過(guò)程的方向性的定量描畫自然過(guò)程的方向性的定量描畫:“熱力學(xué)過(guò)程總是沿概率增大的方向開(kāi)展熱力學(xué)過(guò)程總是沿概率增大的方向開(kāi)展.玻耳

18、茲曼熵玻耳茲曼熵 ：S = k ln是玻耳茲曼常數(shù)是玻耳茲曼常數(shù).熵添加原理：在孤立系統(tǒng)中進(jìn)展的自然過(guò)程總是沿熵添加的方向進(jìn)展，即熵添加原理：在孤立系統(tǒng)中進(jìn)展的自然過(guò)程總是沿熵添加的方向進(jìn)展，即 S S0 0 。 2112TdQSS(R)(R)克勞修斯熵：克勞修斯熵：60理想氣體絕熱自在膨脹熵的添加量：理想氣體絕熱自在膨脹熵的添加量： 121212ln)ln(ln kkSSSNVV 121222112211lnlnlnln0ANAVSkkVVVkNRVV61 對(duì)可逆循環(huán)：熵增為零對(duì)可逆循環(huán)：熵增為零. .由于熵是形狀量由于熵是形狀量. . 對(duì)可逆元過(guò)程：對(duì)可逆元過(guò)程： 熵增熵增 dS=(dQ/

19、T) dS=(dQ/T) 對(duì)可逆絕熱過(guò)程：對(duì)可逆絕熱過(guò)程： 2112TdQSS由于由于 熵增為零熵增為零. . 可逆絕熱過(guò)程又稱等熵過(guò)程可逆絕熱過(guò)程又稱等熵過(guò)程理想氣體從初態(tài)理想氣體從初態(tài)(V1,T1) (V1,T1) 經(jīng)某過(guò)程變到末態(tài)經(jīng)某過(guò)程變到末態(tài)(V2,T2) ,(V2,T2) ,設(shè)設(shè)CvCv、CpCp均為常量，熵增：均為常量，熵增：1212lnlnVVRTTCSV 62卡諾循環(huán)卡諾循環(huán) dA =P dV A = dA =P dV A = P dV P dV dQ =T dS Q = dQ =T dS Q = T dS T dS溫熵圖又稱示熱圖溫熵圖又稱示熱圖63第七章第七章 固固 體體

20、 自限性、晶面角守恒、解理性、晶體的各向異性、晶體的均勻性、晶體的對(duì)稱性、固自限性、晶面角守恒、解理性、晶體的各向異性、晶體的均勻性、晶體的對(duì)稱性、固定的熔點(diǎn)。定的熔點(diǎn)。晶體的宏觀特性：晶體的宏觀特性： 晶 體: 組成固體的原子或離子在微觀上的 陳列具有長(zhǎng)程周期性構(gòu)造晶體構(gòu)造晶體構(gòu)造 = = 晶格晶格 + + 基元基元64;.晶系晶系對(duì)稱性特征對(duì)稱性特征晶胞參數(shù)晶胞參數(shù)所屬點(diǎn)群所屬點(diǎn)群Bravais格子格子三斜三斜 只有只有1或或 ia b c C1、CiP單斜單斜唯一唯一2或或 ma b c = =90 C2、CS、C2hP、C正交正交三個(gè)三個(gè)2或或 ma b c = = 90D2、C2V、

21、D2hP、C、I、F三方三方唯一唯一3 或或a=b=c = 90C3、S6、D3C3V、D3dR四方四方唯一唯一4 或或a=b c = = 90C4、S4、C4h、D4C4V、D2d、D4hP、I六方六方唯一唯一6 或或a=b c = 90 =120C6、C3h、C6h、D6、C6V、D3h、D6hH立方立方四個(gè)四個(gè)3a=b=c = 90T、Th、TdO、OhP、I、F34665a立方立方aaaaa三方三方三斜三斜abc正交正交abcabc單斜單斜aaac六方六方aac四方四方66OrthorhombicPCIFTriclinicPMonoclinicPC67PIFCubicHexagonal

22、HTetragonalPIRhombohedralR68晶體的結(jié)合力與結(jié)合能晶體的結(jié)合力與結(jié)合能 晶體中原子之間間距很小或嚴(yán)密陳列，存在相互作用力，稱結(jié)合力也稱為化學(xué)鍵，在鍵構(gòu)晶體中原子之間間距很小或嚴(yán)密陳列，存在相互作用力，稱結(jié)合力也稱為化學(xué)鍵，在鍵構(gòu)成時(shí)所放出的能量稱為結(jié)合能。成時(shí)所放出的能量稱為結(jié)合能。1、離子鍵、離子鍵2、共價(jià)鍵又稱原子鍵、共價(jià)鍵又稱原子鍵3、氫鍵、氫鍵4、范德瓦耳斯鍵分子鍵、范德瓦耳斯鍵分子鍵5、金屬鍵、金屬鍵691 1、晶體的熱容、晶體的熱容RTkTNUAm32231摩爾摩爾晶體的熱學(xué)性質(zhì)晶體的熱學(xué)性質(zhì)11253KmolJRdTdUTUCmmm杜隆杜隆-珀替定律珀替

23、定律oTCv,m3R702、晶體的熱傳導(dǎo)、晶體的熱傳導(dǎo)假設(shè)晶體的溫度不均勻，那么由于振動(dòng)的相互關(guān)聯(lián)，在溫度高處振幅較大的粒子的能量要傳送假設(shè)晶體的溫度不均勻，那么由于振動(dòng)的相互關(guān)聯(lián)，在溫度高處振幅較大的粒子的能量要傳送給臨近溫度較低、振幅較小的粒子，使振幅發(fā)生變化，能量就依次地從高溫端傳送到低溫端。給臨近溫度較低、振幅較小的粒子，使振幅發(fā)生變化，能量就依次地從高溫端傳送到低溫端。3、晶體的熱膨脹、晶體的熱膨脹熱膨脹：固體的線度及體積均隨溫度的升高而添加。熱膨脹：固體的線度及體積均隨溫度的升高而添加。01()pllT線脹系數(shù)線脹系數(shù)pTVV)(13體脹系數(shù)體脹系數(shù)對(duì)各向同性的固體對(duì)各向同性的固體

24、71晶體的力學(xué)性質(zhì)晶體的力學(xué)性質(zhì)為線應(yīng)變?yōu)榫€應(yīng)力，彈性模量llAFEAFhxAFG/切變彈性模量hAADDSo00/lldd縱向伸長(zhǎng)橫向收縮泊松比72線應(yīng)力與線應(yīng)變曲線線應(yīng)力與線應(yīng)變曲線oPAQBRSCDP點(diǎn)比例極限點(diǎn)比例極限Q點(diǎn)彈性極限點(diǎn)彈性極限R 點(diǎn)強(qiáng)度極限點(diǎn)強(qiáng)度極限73晶體的缺陷晶體的缺陷化學(xué)缺陷：化學(xué)缺陷：沒(méi)有雜質(zhì)的具有理想的化學(xué)配比的晶體中的缺陷，沒(méi)有雜質(zhì)的具有理想的化學(xué)配比的晶體中的缺陷，如空位，填隙原子，位錯(cuò)。如空位，填隙原子，位錯(cuò)。由于摻入雜質(zhì)或同位素，或者化學(xué)配比偏離理想情況由于摻入雜質(zhì)或同位素，或者化學(xué)配比偏離理想情況的化合物晶體中的缺陷，如雜質(zhì)，色心等。的化合物晶體中的缺

25、陷，如雜質(zhì)，色心等。構(gòu)造缺陷：構(gòu)造缺陷： 晶體缺陷晶格的不完好性：晶體中任何對(duì)完好周期性構(gòu)造的偏離就是晶體的缺陷。晶體缺陷晶格的不完好性：晶體中任何對(duì)完好周期性構(gòu)造的偏離就是晶體的缺陷。晶體中的缺陷、分散晶體中的缺陷、分散74弗侖克爾缺陷弗侖克爾缺陷1 點(diǎn)缺陷晶體缺陷的根本類型肖特基缺陷肖特基缺陷()雜質(zhì)原子替代式雜質(zhì)。替代式雜質(zhì)。填隙式雜質(zhì)。填隙式雜質(zhì)。(1)熱缺陷2 .線缺陷刃型位錯(cuò)刃型位錯(cuò)螺旋位錯(cuò)螺旋位錯(cuò)位錯(cuò)位錯(cuò)晶粒間界堆垛間界3 面缺陷間界間界75一、液體的微觀構(gòu)造一、液體的微觀構(gòu)造1、液體的短程構(gòu)造、液體的短程構(gòu)造液體具有短程有序、長(zhǎng)程無(wú)序的特點(diǎn)。液體具有短程有序、長(zhǎng)程無(wú)序的特點(diǎn)。線

26、度：幾個(gè)分子直徑線度線度：幾個(gè)分子直徑線度液體在小范圍內(nèi)出現(xiàn)半晶體形狀液體在小范圍內(nèi)出現(xiàn)半晶體形狀“的微觀構(gòu)造。的微觀構(gòu)造。2、液體分子的熱運(yùn)動(dòng)、液體分子的熱運(yùn)動(dòng)3、非晶態(tài)固體與液體、非晶態(tài)固體與液體第八章第八章 液液 態(tài)態(tài)定居時(shí)間：定居時(shí)間：1010s76二、液體的徹體性質(zhì)二、液體的徹體性質(zhì)1、熱傳導(dǎo)、熱傳導(dǎo)2、熱容、熱容3、分散、分散)exp(0kTEDDd液體的擴(kuò)散系數(shù)4、黏性、黏性)exp(0kTEd黏度Ed為液體分散的激活為液體分散的激活能能77三、三、 液體的外表張力液體的外表張力外表張力是作用于液體外表是的使液體具有收縮傾向的一種力。外表張力是作用于液體外表是的使液體具有收縮傾向

27、的一種力。(1)外表張力系數(shù)外表張力系數(shù)：液體外表單位長(zhǎng)度直線兩旁液面的相互拉力。：液體外表單位長(zhǎng)度直線兩旁液面的相互拉力。FL(2)外表張力系數(shù)外表張力系數(shù)：液體外表添加單位面積時(shí)外力所需做的功。：液體外表添加單位面積時(shí)外力所需做的功。AS ES(3)外表張力系數(shù)外表張力系數(shù)：液體添加單位外表積時(shí)添加的外表能。：液體添加單位外表積時(shí)添加的外表能。78關(guān)于關(guān)于：(1)密度小、容易蒸發(fā)的液體外表張力系數(shù)小。密度小、容易蒸發(fā)的液體外表張力系數(shù)小。 如液氫、液氦如液氫、液氦??；液態(tài)金屬??；液態(tài)金屬大。大。 (2)溫度升高，溫度升高，減小減小(線性線性)。(3)與相鄰物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。與相鄰物質(zhì)的化

28、學(xué)性質(zhì)有關(guān)。 如水與苯為界時(shí)，如水與苯為界時(shí)，大于與醚為界值。大于與醚為界值。(4)與雜質(zhì)有關(guān)。與雜質(zhì)有關(guān)。 使使減小的雜質(zhì)稱外表活性物質(zhì)。如肥皂。減小的雜質(zhì)稱外表活性物質(zhì)。如肥皂。79四、彎曲液面附加壓強(qiáng)四、彎曲液面附加壓強(qiáng)對(duì)凹液面：對(duì)凹液面：2PR 0,inoutinoutpppppp2PR0,inoutinoutpppppp對(duì)凸液面：對(duì)凸液面：4inoutppR球形液膜球形液膜(兩個(gè)外表兩個(gè)外表)內(nèi)外壓強(qiáng)差：內(nèi)外壓強(qiáng)差：1211()pRR拉普拉斯公式拉普拉斯公式任不測(cè)形液面內(nèi)外的壓強(qiáng)差：任不測(cè)形液面內(nèi)外的壓強(qiáng)差：R1、R2分別是液面上該點(diǎn)處相互垂直的兩截分別是液面上該點(diǎn)處相互垂直的兩截口

29、的曲率半徑口的曲率半徑80四、潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕四、潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕 毛細(xì)景象毛細(xì)景象一、潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕一、潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕 二、毛細(xì)景象二、毛細(xì)景象2 coshgr81第九章第九章 相相 變變一級(jí)相變：體積改動(dòng)并伴有相變潛熱。一級(jí)相變：體積改動(dòng)并伴有相變潛熱。相變潛熱：相變潛熱：二級(jí)相變：無(wú)上述特征，只是某些物理量突變。二級(jí)相變：無(wú)上述特征，只是某些物理量突變。 類型類型212211()()lhhupvupv蒸發(fā)：發(fā)生在任何溫度下的液體外表。蒸發(fā)：發(fā)生在任何溫度下的液體外表。 影響要素：外表積、溫度、通風(fēng)影響要素：外表積、溫度、通風(fēng)沸騰：發(fā)生在沸點(diǎn)時(shí)的整個(gè)液體中的氣化景象。沸騰：發(fā)生在沸點(diǎn)時(shí)的整個(gè)液體中的氣

30、化景象。氣化方式氣化方式易于蒸發(fā)氣體飽和蒸氣壓大，反之飽和蒸氣壓小。易于蒸發(fā)氣體飽和蒸氣壓大，反之飽和蒸氣壓小。溫度升高，飽和蒸氣壓增大。溫度升高，飽和蒸氣壓增大。凸液面飽和蒸氣壓大，凹液面和蒸氣壓小。凸液面飽和蒸氣壓大，凹液面和蒸氣壓小。飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓82二、真實(shí)氣體等溫線二、真實(shí)氣體等溫線opVmVl.mVg.mabcdT0闡明：闡明：bc 段所對(duì)應(yīng)的是液氣兩相等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程，此過(guò)段所對(duì)應(yīng)的是液氣兩相等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程，此過(guò)程的壓強(qiáng)為飽和蒸氣壓強(qiáng)。程的壓強(qiáng)為飽和蒸氣壓強(qiáng)。在在31.1以下任何溫度作等溫緊縮時(shí)，所得曲以下任何溫度作等溫緊縮時(shí)，所得曲線與上圖類似，所不同僅在于溫度越高，線與上圖類似，所不同僅在于溫度越高，c段位置越上移，長(zhǎng)度越短。段位置越上移，長(zhǎng)度越短。即：溫度越高飽和蒸氣壓越大；即：溫度越高飽和蒸氣壓越大； 溫度越高飽和蒸氣的比體積與該飽和蒸溫度越高飽和蒸氣的比體積與該飽和蒸氣壓下液態(tài)的比體積相差越小。氣壓下液態(tài)的比體積相差越小。83(3) 溫度高于溫度高于31.1時(shí)，等溫時(shí)，等溫線上沒(méi)有程度部分，即氣體線上沒(méi)有程度部分，即氣體不斷以氣態(tài)被緊縮。不斷以氣態(tài)被緊縮。84(4)當(dāng)溫度當(dāng)溫度31.1時(shí)，時(shí)， b、