大學(xué)熱學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、熱學(xué)復(fù)習(xí)大綱等溫壓縮系數(shù) Kt =-1（巴V dP體膨脹系數(shù)-(dV)pV dT壓強(qiáng)系數(shù):-V =1（P）vp dT線膨脹系數(shù)-（豈）p通常-V =3-l dT熱力學(xué)第零定律：在不受外界影響的情況下，只要A和B同時(shí)與C處于熱平衡，即使B沒有接觸，它們?nèi)匀惶幱跓崞胶鉅顟B(tài)，這種規(guī)律被稱為熱力學(xué)第零定律。1)選擇某種測溫物質(zhì)，確定它的測溫屬性；經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)二要素：J2）選定固定點(diǎn)；3)進(jìn)行分度，即對(duì)測溫屬性隨溫度的變化關(guān)系作出規(guī)定。經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)：理想氣體溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、蘭氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)（熱力學(xué)溫標(biāo)是國際實(shí)用溫標(biāo)不是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)）-PV二恒量TpV =；RT RT Mmp = nkT理想氣體物態(tài)方程p(VoR=

2、- =8.31J / mol K ToM = Nm , M m = N Amn為單位體積內(nèi)的數(shù)密度R_23k=1.38D0 J / K NaN A =6.02 1023個(gè) /mol理想氣體微觀模型1分子本身線度比起分子間距小得多而可忽略不計(jì)洛喜密脫常數(shù)：n =標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下分子間平均236.02 103 m22.4 1025_3= 2.7 10 m距離：氫分子半徑3(4n113M m 3 (卡)_J0= 2.4 10 mnAt時(shí)間內(nèi)碰在 AA面積器壁上的平均分子數(shù) H = A v t丄6單位時(shí)間碰在單位面積以后可用較嚴(yán)密的方法器壁上的平均分子數(shù)得到心竺4Atnv微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值壓強(qiáng)的物理意義2

3、-統(tǒng)計(jì)關(guān)系式p = n 名 k3k1-2分子平均平動(dòng)動(dòng)能-m v2理想氣體物態(tài)方程的另 一種形式p = nkTRNA38 10jK，k為玻爾茲曼常數(shù)溫度的微觀意義絕對(duì)溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的度量是分子雜亂無章熱運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能，它不包括整體定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能。 粒子的平均熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與粒子質(zhì)量無關(guān)，而僅與溫度有關(guān)氣體分子的均方根速率3RT；Mm范德瓦耳斯方程1分子固有體積修正RT 亠 RTVm-b或 p =PVm b2、分子吸引力修正P Pi 二 P內(nèi)P內(nèi) (Vm -b)二 RT(考慮 1mol氣體)RTVb1 5珂單位時(shí)間內(nèi)碰撞在單位面積上平均分子數(shù)2 -nv 2 kk = Kn,1 =Pi n

4、v Kn3二(山)2 vVm范德瓦耳斯方程若氣體質(zhì)量為：(P 篤)(Vm -b)二 RT,(1mol范氏氣體) V mm,體積為V,則范氏方程為:p (竺)2(2)】V -F)b RTMm VMmM m平均值運(yùn)算法則設(shè)f (u)是隨機(jī)變量u的函數(shù)， 則f(u) - g(u) = f(u) g(u)若c為常數(shù)，則 cf(u) =cf(u)若隨機(jī)變量u和隨機(jī)變量v相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。又f (u)是u的某一函數(shù)，g(v)是v的另一函數(shù)，貝Uf(u) g(v)二f (u) g(v)n應(yīng)該注意到，以上討論的各種概率都是歸一化的，即二P =11隨機(jī)變量會(huì)偏離平均值，即 u ui u一般其偏離值的平均值為零，但均

5、方偏差不為零。( = u)2 二 u2 -2uu (u)2 二 u2 -2u u (u)2 二 u2 -(u)2(u)2 _0定義相對(duì)均方根偏差u2 _(u)2=(u)rms當(dāng)u所有值都等于相同值時(shí)，(Lu)rms =0可見相對(duì)均方根偏差表示了隨機(jī)變量在平均值附近分散開的程度，也稱為漲落、散度或散差。氣體分子的速率分布律： 處于一定溫度下的氣體， 分布在速率v附近的單位速率間隔內(nèi)的分 子數(shù)占總分子數(shù)的百分比只是速率v的函數(shù)，稱為速率分布函數(shù)。f (v)二dNNdv理解分布函數(shù)的幾個(gè)要點(diǎn)：1. 條件：一定溫度(平衡態(tài))和確定的氣體系統(tǒng)，T和m是一定的;2. 范圍：(速率v附近的)單位速率間隔，所

6、以要除以dv ；3. 數(shù)學(xué)形式：(分子數(shù)的)比例，局域分子數(shù)與總分子數(shù)之比。物理意義：速率在v附近，單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率，或概率密度。dNf(v)dv表示速率分布在 v v dv內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率;NdN 2一= f (v)dv表示速率分布在 v, r v2內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率；N vn dN )N=o f v d = 1 (歸一化條件)麥克斯韋速率分布律1. 速率在v v dv區(qū)間的分子數(shù)，占總分子數(shù)的百分比dNNm迄l2；ikT 丿 emv22kTv2dvmv22kT2. 平衡態(tài)一一麥克斯韋速率分布函數(shù)f vi=4 二最概然速率捋二咼41證氣體在一定溫度下分布

7、在最概然速率vp附近單位速率間隔內(nèi)的相對(duì)分子數(shù)最多。平均速率方均根速率2kTmvpm8kTM8RTvp2kTkT1.60vf (v)dv=v23kT3RT = v2f(v)dvM重力場中粒子按高度分布：重力場中，氣體分子作非均勻分布，分子數(shù)隨高度按指數(shù)減小。mghM mghp 二 pe RT - poe kT p = nkT p。二 nkT_mghrtn = noe kT 取對(duì)數(shù) h =In 衛(wèi)0Mm9 p測定大氣壓隨高度的減小，可判斷上升的高度玻爾茲曼分布律：若分子在力場中運(yùn)動(dòng)，在麥克斯韋分布律的指數(shù)項(xiàng)即包含分子的動(dòng)能，還應(yīng)包含勢(shì)能。=乙 ；p當(dāng)系統(tǒng)在力場中處于平衡狀態(tài)時(shí),其坐標(biāo)介于區(qū)間X-

8、 x dxy dyz - dz速度介于 vx： vx - dvx vyr vy - dvy vz； vz - dvz內(nèi)的分子數(shù)為:dN 二 n03m 2e2kTkT dvxdvydvzdxdydz上式稱為玻爾茲曼分子按能量分布律no表示在勢(shì)能；p為零處單位體積內(nèi)具有各種速度的分子總數(shù)上式對(duì)所有可能的速度積分31 上I e kTdvxdvydvz = 1 l2nkT 丿y理想氣體的熱容1.熱容：系統(tǒng)從外界吸收熱量dQ，使系統(tǒng)溫度升高dT ,則系統(tǒng)的熱容量為C妙dT2.摩爾熱容CdQdT每mol物質(zhì)C3.比熱容 c =一m1 dQm dT單位質(zhì)量物質(zhì)4.定壓摩爾熱容量C P,m1dTdQ)p5.定

9、容摩爾熱容量CV ,m1 dQ(vdT)V理想氣體的內(nèi)能U 二 k Na iik kT U =；亠 RT 22kNR理想氣體內(nèi)能動(dòng)能U=丄 RT2（理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù) 氣體的遷移現(xiàn)象 系統(tǒng)各部分的物理性質(zhì)，如流速、溫度或密度不均勻時(shí), 牛頓黏性定律系統(tǒng)處于非平衡態(tài)。（輸運(yùn)過程）速度梯度=ULU1AyAyd u limy7 二 y d y粘滯定律乂 du .“A 為粘度（粘性系數(shù)）dy粘度與流體本身性質(zhì)有關(guān)溫度液體n |氣體nf - v a 滿足y = 0處v = 0的流體叫牛頓流體 y切向動(dòng)量流密度動(dòng)量流密度:幾畔“罟為動(dòng)量流如Jdt非牛頓流體其速度梯度與互相垂直 的粘性力間不呈線

10、性函 數(shù)關(guān)系，如血液、泥漿等 其粘性系數(shù)會(huì)隨時(shí)間而 變的，如:油漆等凝膠物質(zhì)對(duì)形變具有部分彈性恢復(fù)作用，如瀝青等彈性物質(zhì)泊蕭葉定律dV體積流率尻“V :單位時(shí)間內(nèi)流過管道截面上的流體體積。r =0時(shí)u最大，r R Vr 0壓力差:(Pl - P2)二 r2粘滯阻力定常流動(dòng)dudr(Pi - P2)r0-du =uPi - P22 LRrdru(r)冶R)dQv 二 u(r)dS = u(r)2rdr(Pi2 L-P2)：(R2 -r2)rdr加duf 二 2- rL - dr哎,7r4dt8對(duì)水平直圓管有如下關(guān)系:dV宀叫泊蕭葉定律dt 8 LJn二-D在一維（如dz菲克定律:z方向擴(kuò)散的）粒

11、子流密度 Jn與粒子數(shù)密度梯度 一成正比。 dz式中負(fù)號(hào)表示粒子向粒子數(shù)密度減少的方向擴(kuò)散，若與擴(kuò)散方向垂直的流體截面上的JN處dT及橫截面積A成正比dz處相等，則：Jn乘分子質(zhì)量與截面面積，即可得到單位時(shí)間擴(kuò)散總質(zhì)量。傅立葉定律：熱流 Q（單位時(shí)間內(nèi)通過的熱量）與溫度梯度則 Q 二一 dT Adz其中比例系數(shù)稱為熱導(dǎo)系數(shù),其單位為W mJ KJ，負(fù)號(hào)表示熱量從溫度較高處流向溫度較低處若設(shè)熱流密度為 JT ,則：JT -TTdz熱歐姆定律把溫度差 T稱為“溫壓差”（以- Ut表示，其下角T表示“熱”，下同），把熱流Q以It表示，則可把一根長為L、截面積為 A的均勻棒達(dá)到穩(wěn)態(tài)傳熱時(shí)的傅里葉定律改

12、寫為 UTA或小LI t - KTItRtLkA其中RtLp L1而p稱為熱阻率KA AK牛頓冷卻定律對(duì)固體熱源，當(dāng)它與周圍媒體的溫度差不太大時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)熱源向周圍傳遞的熱量Q為：Q = hA（T -T0）T0為環(huán)境溫度，T為熱源溫度， A為熱源表面積，h為熱適應(yīng)系數(shù)。平均碰撞頻率Z一個(gè)分子單位時(shí)間內(nèi)和其它分子碰撞的平均次數(shù)，稱為分子的平均碰撞頻率。假設(shè):每個(gè)分子都可以看成直徑為 d的彈性小球，分子間的碰撞為完全彈性碰撞。大量分子 中，只有被考察的特定分子 A以平均速率u運(yùn)動(dòng)，其它分子都看作靜止不動(dòng)。單位時(shí)間內(nèi)與分子 A發(fā)生碰撞的分子數(shù)為 n ni2u平均碰撞頻率為 Z = n ni2U考慮

13、到所有分子實(shí)際上都在運(yùn)動(dòng)，則有u - 2v因此 Z 2 n ud2v用宏觀量P、T表示的平均碰撞頻率為Z二平均自由程自由路程叫平均自由程Z次一個(gè)分子連續(xù)兩次碰撞之間經(jīng)歷的平均單位時(shí)間內(nèi)分子經(jīng)歷的平均距離v，平均碰撞每個(gè)分子都在運(yùn)動(dòng)，平均碰撞修正為Z - 2n 二d2vkT2 d2p- vZ2n： d21）準(zhǔn)靜態(tài)過程是一個(gè)進(jìn)行的“無限緩慢”，以致系統(tǒng)連續(xù)不斷地經(jīng)歷著一系列平衡態(tài)的過程；，則原過程是可逆（只有無耗2）可逆與不可逆過程：系統(tǒng)從初態(tài)出發(fā)經(jīng)歷某一過程變到末態(tài)，若可以找到一個(gè)能使系 統(tǒng)和外界都復(fù)原的過程（這時(shí)系統(tǒng)回到初態(tài)，對(duì)外界也不產(chǎn)生任何影響） 的。若總是找不到一個(gè)能使系統(tǒng)與外界同時(shí)復(fù)原

14、的過程，則原過程是不可逆的。 散的準(zhǔn)靜態(tài)過程才是可逆過程 ） 功和熱量 功是力學(xué)相互作用下的能量轉(zhuǎn)移 在力學(xué)相互作用過程中系統(tǒng)和外界之間轉(zhuǎn)移的能量就是功。1）、只有在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中才有能量轉(zhuǎn)移。電量遷移2）、只有在廣義力（如壓強(qiáng)、電動(dòng)勢(shì)等）作用下產(chǎn)生了廣義位移（如體積變化、 等）后才作了功。3）、在非準(zhǔn)靜態(tài)過程中很難計(jì)算系統(tǒng)對(duì)外作的功。4）、功有正負(fù)之分。 體積膨脹功TT1、外界對(duì)氣體所作的元功為:dW二 peAdx = -pedV2、氣體對(duì)外界所作的功為:dW = pdV3、理想氣體在幾種可逆過程中功的計(jì)算等溫過程：W =-V2V2dVVi pdVRT Vi-RT InV VV1若膨脹時(shí)

15、，V2 V1,則W 0,說明外界對(duì)氣體作負(fù)功。pM 二 p2V2W= RT In B piV2等壓過程： W = V pdV = p（V2 VJV1利用狀態(tài)方程可得：W = R（T2 _）等體過程：幕dV =0, W =0其它形式的功拉伸彈簧棒所作的功線應(yīng)力二上正應(yīng)變e 1Alo楊氏模量E =F _ EAIdW = FdlAlo表面張力功dW = 2 c Ldx二（T dA 二是表面張力系數(shù)可逆電池所作的功dW = Edq熱力學(xué)第一定律自然界一切物體都具有能量，能量有各種不同形式，它能從一種形式轉(zhuǎn)化為另 種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞過程中能量的總和不變。 內(nèi)能定理W絕熱二

16、U2 - Ui切絕熱過程中使水升高相同的溫度所需要的功都是相等的。1內(nèi)能是一種宏觀熱力學(xué)的觀點(diǎn)，不考慮微觀的本質(zhì)。2、內(nèi)能是一個(gè)相對(duì)量。3、熱學(xué)中的內(nèi)能不包括物體整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。4、內(nèi)能概念可以推廣到非平衡態(tài)系統(tǒng)。5、有些書上提到的熱能實(shí)質(zhì)上是指物體的內(nèi)能。熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：dU =dQ dW 或 dQ =dU pdV熱容與焓定體熱容與內(nèi)能定體比熱容 C，定壓比熱容 Cp,定體摩爾熱容 CV,m定壓摩爾熱容 Cp,m等體過程 dV =0(=Q)Vm TCv=mcv任何物體在等體過程中吸收的熱量就等于它內(nèi)能的增量。定壓熱容與焓CQ) (U pV)定義函數(shù)：H =U pV,稱為焓(Q)

17、p:h“m m,啊( ：A(；)p( 5C p = mc p = cp,m在等壓過程中吸收的熱量等于焓的增量理想氣體定體熱容及內(nèi)能dUj CV - vCV ,m j CV ,mdTdTdUmdU Cv,mdTU2 -U :vC,mdT11理想氣體定壓熱容及焓dHdHmH =U pV 二U(T) vRT Cp ,Cp =vCp,m，Cp,m “ dTdTdH 二vCp,mdT; H2 - Hi 二 t vCp,mdT11邁雅公式C p,m - CV ,m = R理想氣體的等體、等壓、等溫過程1)等體過程dV =0V Q =尺UT2dQ = vCv,mdT,Q = T vCv ,mdT11T22)

18、等壓過程丁等壓過程 dQ = dH 二 dQ =vCp,mdT;Q=vJ C T ip,mdT其內(nèi)能改變?nèi)詾閁2-Ui=vT CV,mdT113) 等溫過程；T不變，.U =0故 Q = -W = vRT In V2V1絕熱過程絕熱過程：Q =0,2 - -pdV Cv,mdT 又；理想氣體：pV VRTpdV VdphRdT消去 dT可得：(CV,m R)pdV = CV,mVdpCp,m =CV,m R, C p,m pdV“Vdp令/ =一 ，”； d+dV = 0兩邊取積分得：lnp+了 lnV=常數(shù)CV,m p V對(duì)雙原子：CV,m=5R, I對(duì)單原子:二U2-Ui 皿衛(wèi)2 Q =

19、0,. W絕熱vR-1（丁2-）V2pVi Vi v i1W絕熱=V PdV =比(士)一 一1=口卩“1 P2V2多方過程pVn =CTV n=C pnTn = Cn為多方指數(shù)1=0,等壓過程 n = 1,等溫過程 n ,絕熱過程 n =,等體過程n可取任意實(shí)數(shù)。所有滿足 pVn =常數(shù)的過程都是理想氣體多方過程，其中 多方過程的功：n代替訃W =1“p2V2-p1V1或 1仃2-）n -1n -1多方過程摩爾熱容dQ =vCn,mdT由熱力學(xué)第一定律得：2n,mdT =vCV,mdT + pdVdVmcVm6 J%n1Vmn -1T? -n又因?yàn)門V nJ =常數(shù)VnJdT (n-1)TV

20、 ndV =0= ( Vm)ncTRTpCn,m = Cv ,mV m當(dāng) ny 時(shí)：Cn,m0 , AT。，也 QA0 吸熱若1cnY時(shí)：Cn,m0，心T 0，心Q0放熱（稱為多方負(fù)熱容）循環(huán)過程系統(tǒng)由某一平衡態(tài)出發(fā)，經(jīng)過任意的一系列過程又回到原來的平衡態(tài)的整個(gè)變化過程，叫做循環(huán)過程。順時(shí)針-正循環(huán)；逆時(shí)針 -逆循環(huán)。正循環(huán)熱機(jī)及其效率ABCD所圍成的面積就是正循環(huán)所做的凈功W 。熱機(jī)的效率:Q吸一 Q放=W由熱力學(xué)第一定律：口 Q吸Q放Q放|Q 放 |q 吸I卡諾熱機(jī)林J彳T2卡諾熱機(jī)1 一T1T1只要卡諾循環(huán)的Ti,T2不變，任意可逆卡諾熱機(jī)效率始終相等 內(nèi)燃機(jī)循環(huán)T4 -TiT3T2-（

21、V；）1-=1 一 K2、定壓加熱循環(huán)（狄塞爾循環(huán)）Cv，m（TT1）十Cp,m（T3 -丁2）仃3-丁2）焦耳-湯姆孫效應(yīng)制冷循環(huán)與制冷系數(shù)QQW外Q放- Q吸可逆卡諾制冷機(jī)的制冷系數(shù)W外二Q卡諾冷1定體加熱循環(huán)（奧托循環(huán)）相同，T2越小，吸出等量熱量，需要 W外越大。丁2相同，T1越大，吸出等量熱量，需要 W外越大。熱力學(xué)第二定律開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量，并將這熱量變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他影響;克勞修斯表述：熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發(fā)地從較 冷的物體傳遞到較熱的物?？ㄖZ定理1) 在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī)其效率都相等，而與工

22、作物質(zhì)無關(guān)。2) 在相同高溫?zé)嵩磁c相同低溫?zé)嵩撮g工作的一切熱機(jī)中，不可逆熱機(jī)的效率都不可能 大于可逆熱機(jī)的效率。注意：這里所講的熱源都是溫度均勻的恒溫?zé)嵩慈粢豢赡鏌釞C(jī)僅從某一確定溫度的熱源吸熱，也僅向另一確定溫度的熱源放熱，從而 對(duì)外作功，那么這部可逆熱機(jī)必然是由兩個(gè)等溫過程及兩個(gè)絕熱過程所組成的可逆卡諾機(jī)。 熵與熵增加原理：熱力學(xué)系統(tǒng)從平衡態(tài)絕熱過程到達(dá)另一種平衡態(tài)的過程中，它的熵永不減 少，若過程是可逆的，則熵不變；若過程是不可逆的，則熵增加。(指一個(gè)封閉系統(tǒng)中發(fā)生任何不可逆過程導(dǎo)致熵增加)克勞修斯等式由卡諾定理得：=-Q2 =1 -空|Qi|T!匹7Q2 0 亙0TiT2Ti T2對(duì)任何

23、一個(gè)可逆循環(huán)：d 0可推廣到任何可逆循環(huán):卡T這就是克勞修斯等式熵和熵的計(jì)算dQb dQa dQ cb dQb dQ0Ta( ) Tb(ll ) Ta(I ) Ta( II ) t引入態(tài)函數(shù)熵：b dQ十(dQ)可逆Sb Sa =可逆dQTdS =(dQ) 可逆或dQ可逆tni=1Qi代入熱力學(xué)第一定律表達(dá)式：TdS =dU pdV注意：1、若變化路徑是不可逆的，則上式不能成立；2 、熵是態(tài)函數(shù)；3 、若把某一初態(tài)定為參考態(tài)，則：S = So亠！4 、上式只能計(jì)算熵的變化，它無法說明熵的微觀意義，這也是熱力學(xué)的局限性;5 、熵的概念比較抽象，但它具有更普遍意義。這表示在任一不可逆過程中的dQ的

24、積分總小于末、初態(tài)之間的熵之差；但是在可逆過程T可寫為：.芽逆 Sf -Si（等號(hào)可逆，不等號(hào)不可 逆）中兩者卻是相等的，這就是第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。不可逆過程中熵的計(jì)算以熵來表示熱容設(shè)計(jì)一個(gè)連接相同初、 計(jì)算出熵作為狀態(tài)參量 可查熵圖表計(jì)算初末態(tài)末態(tài)的任意可逆過程 的函數(shù)形式，在代入初 的熵之差、末態(tài)參量Cv =(dT)v 二T(半)vdT汀dQCp w理想氣體的熵1心評(píng)U pdV)vRT理想氣體：寫 dU =vCv,mdT, p=pdS=vCv,mdTvRdVVS - SoTvCv,mdTvRlnvdv dT dp也可表達(dá)為：pv = rt,丁乍dS=vCp,mRln 上Tpo溫一熵圖TS

25、 - So 二 T vCp,mdTTvRInpPo在一個(gè)有限的可逆過程中，系統(tǒng)從外界所吸收的熱量為:吸收的凈熱量等于熱機(jī)在循環(huán)中對(duì)外輸出的凈功。T S圖上逆時(shí)針的循環(huán)曲線所圍面積是外界對(duì)制冷機(jī)所作的凈功。 第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式b對(duì)于任一初末態(tài) 均為平衡態(tài)的不可逆過程 （在圖中可以從i連接到f的一條虛線表示），可在末態(tài)、初態(tài)間再連接一可逆過程，使系統(tǒng)從末態(tài)回到初態(tài)，這樣就組成一循環(huán)。這是一不可fi逆循環(huán)，從克勞修斯不等式知 J蟲|+ （竺可逆 0i I T丿不可逆f T上式又可改寫為:(f(dQ)i T 不可逆f dQ可逆T二 Si Sf將代表可逆過程的熵的表達(dá)式與之合并,熵增加原理數(shù)學(xué)表達(dá)式f

26、idQ可逆TSf -Si（等號(hào)可逆，不等號(hào)不可在上式中令dQ =0，則C S）絕熱一0（等號(hào)可逆，不等號(hào)不可逆）它表示在不可逆絕熱過程中熵總是增加的; 的數(shù)學(xué)表達(dá)式。熱力學(xué)基本方程在可逆絕熱過程中熵不變。這就是熵增加原理準(zhǔn)靜態(tài)過程的熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為：dU二dQ - pdV由于在可逆過程中 dQ二TdS，故第一定律可寫為：dU二TdS - pdV對(duì)于理想氣體,有CvdT二TdS pdV，所有可逆過程熱力學(xué)基本上都從上面兩個(gè)式子出發(fā) 討論問題的。物質(zhì)的五種物態(tài)氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)是常見的物態(tài)。液態(tài)和固態(tài)統(tǒng)稱為凝聚態(tài)，這是因?yàn)樗鼈兊拿芏鹊臄?shù)量級(jí)是與分子密度堆積時(shí)的密度相同的。自然界中還存在另外

27、兩種物態(tài)：等離子態(tài)與超密態(tài)。等離子態(tài)也就是等離子體。固體：固體物質(zhì)的主要特征是它具有保持自己一定體積（與氣態(tài)不同）和一定形狀（與液態(tài)不同）的能力。固體分為晶體與非晶體兩大類晶體：通過結(jié)晶過程形成的具有規(guī)則幾何外形的固體叫晶體。晶體中的微粒按一定的規(guī)則排列。構(gòu)成晶體微粒之間的結(jié)合力。結(jié)合力越強(qiáng)，晶體的熔沸點(diǎn)越高，晶體的硬度越大。晶體具有規(guī)則的幾何外形晶體具有各向異性特征： 所謂晶體的各向異性是指各方向上的物理性質(zhì)如力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)等都有所不同晶體有固定的熔點(diǎn)和溶解熱單晶體：在整塊晶體中沿各個(gè)方向晶體結(jié)構(gòu)周期性地、完整地重復(fù)（如石英）。多晶體：微晶粒之間結(jié)晶排列方向雜亂無章（

28、如；金屬） 。單晶體或多晶體：只要由同種材料制成，它在給定壓強(qiáng)下的熔點(diǎn)、 溶解熱是確定。這是鑒別晶體、非晶體的最簡單的方法。液體液體的短程結(jié)構(gòu)：液體具有短程有序、長程無序的特點(diǎn)。線度：幾個(gè)分子直徑線度液體在小范圍內(nèi)出現(xiàn)”半晶體狀態(tài)“的微觀結(jié)構(gòu)。液體分子的熱運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)充分說明，液體中的分子與晶體及非晶態(tài)固體中的分子一樣在平衡位置附近作振動(dòng)。在同一單元中的液體分子振動(dòng)模式基本一致，不同單元間分子振動(dòng)模式各不相同。但是，在液體中這種狀況僅能保持一短暫時(shí)間以后，由于漲落等其他因素， 單元會(huì)被破壞，并重新組成新單元.。液體中存在一定分子間隔也為單元破壞及重新組建創(chuàng)造條件液體的表面現(xiàn)象一種物質(zhì)與另一種物質(zhì)（或雖是同一種物質(zhì)，但其微觀結(jié)構(gòu)不同）的交界處是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的過渡層（這稱為界面），它的物理性質(zhì)顯然不同于物質(zhì)內(nèi)部，具有很大的特殊性。其中最為簡單的是液體的表面現(xiàn)象由液體與其它物質(zhì)存在接觸界面而產(chǎn)生的有關(guān)現(xiàn)象稱為液體的表面現(xiàn)象表面張力當(dāng)液體與另