湖北文理學(xué)院大學(xué)物理熱學(xué)部分復(fù)習(xí)資料

習(xí)題課熱學(xué)部分7/1/20231氣體動(dòng)理論一、狀態(tài)方程其中：二、理想氣體的壓強(qiáng)公式與溫度公式壓強(qiáng)公式其中：——分子的平均平動(dòng)動(dòng)能溫度公式或7/1/20232三、能量按自由度均分定理二、理想氣體的壓強(qiáng)公式與溫度公式壓強(qiáng)公式其中：——分子的平均平動(dòng)動(dòng)能溫度公式分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平動(dòng)動(dòng)能理想氣體的內(nèi)能或7/1/20233三、能量按自由度均分定理分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平動(dòng)動(dòng)能理想氣體的內(nèi)能分子單原子雙原子多原子自由度i分子的平均平動(dòng)動(dòng)能分子的平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能分子的平均動(dòng)能理想氣體內(nèi)能E3560例1、27/1/20234四、麥克斯韋速率分布律

分子單原子雙原子多原子自由度i分子的平均平動(dòng)動(dòng)能分子的平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能分子的平均動(dòng)能理想氣體內(nèi)能E3560例1、21.速率分布函數(shù)：表示速率v附近單位速率區(qū)間的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分比.7/1/20235四、麥克斯韋速率分布律

1.速率分布函數(shù)：表示速率v附近單位速率區(qū)間的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分比.2.速率分布曲線（1）曲線區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比7/1/202362.速率分布曲線（1）曲線區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比表示速率在區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.歸一化條件7/1/202372.速率分布曲線（2）曲線表示速率在區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.歸一化條件區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)7/1/202382.速率分布曲線（2）曲線區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)表示速率在區(qū)間的分子數(shù)7/1/202393.麥?zhǔn)戏植急缓瘮?shù)表示速率在區(qū)間的分子數(shù)4.三種紗統(tǒng)計(jì)毯速率最概連然速租率6/祥25傍/2陣02愁3103.麥?zhǔn)戏植挤空\函數(shù)4.三種置統(tǒng)計(jì)撿速率最概表然速黎率平均珠速率平方活平均襲速率方均輪根速眾率6/把25侮/2孫02頸311平均筐速率平方布平均赴速率方均集根速銜率分布嗎函數(shù)拒和溫度的關(guān)務(wù)系分子室質(zhì)量籮相同旦，試寸比較T1和T2的大益小vf(v)0T1T26/棄25壁/2直02趴312分布市函數(shù)潛和溫度的關(guān)邪系分子宵質(zhì)量項(xiàng)相同毅，試掏比較T1和T2的大歌小vf(v)0T1T2vf(v)0M1M2分布沉函數(shù)輸和分子質(zhì)戀量的關(guān)耀系溫度架相同印，試污比較M1和M2的大拒小例3、4、56/脫25下/2卵02柔313平均學(xué)自由肯程6/開25載/2劃02板314一、熱力說學(xué)第奶一定蛙律系統(tǒng)從外育界吸獸收的遭熱量,一部貌分使曉系統(tǒng)存的內(nèi)權(quán)能增共加,另一設(shè)部分菠使系色統(tǒng)對(duì)頸外界擠做功.內(nèi)能掙增量其中定體綢摩爾絞熱容系統(tǒng)漁對(duì)外規(guī)做功外界股對(duì)系風(fēng)統(tǒng)做死功定壓擋摩爾后熱容溫度丑升高溫度趕降低系統(tǒng)逆吸熱系統(tǒng)泉放熱熱力稱學(xué)基申礎(chǔ)摩爾璃熱容撿比6/苦25體/2怒02溝315內(nèi)能則增量定體龜摩爾敏熱容系統(tǒng)幻玉對(duì)外元做功外界冠對(duì)系織統(tǒng)做放功定壓蛇摩爾憶熱容溫度服升高溫度暑降低系統(tǒng)牢吸熱系統(tǒng)捷放熱摩爾承熱容貼比一、熱力但學(xué)第齡一定瀉律熱力套學(xué)基軟礎(chǔ)過程量狀態(tài)量二、廣四種辣過程例6、7、86/刷25段/2翻02事316過程等體等壓等溫絕熱WEQ方程

VpP-怪V圖VpVpVp0006/勢(shì)25撥/2克02瓦317VpAB等溫線1判斷匆下列明個(gè)過臟程中W、ΔE、Q的正桃負(fù)。例9、10、11A1B過程迫：+0=W+WQT2T1ABCD絕熱Vp++++0大小WQBACADA絕熱PVdcba過程小大6/混25儉/2刃02齊318三、澡循環(huán)茄過程pVOAa21QQ正循板環(huán)：順時(shí)數(shù)針pVOAa21QQ逆循升環(huán)：逆時(shí)偏針W凈=曲線孔所圍予的面燙積6/輝25腰/2枝02時(shí)319正循辯環(huán)：順時(shí)襪針逆循蔽環(huán)：逆時(shí)薄針W凈=曲線喚所圍爽的面頃積1.熱機(jī)蘭循環(huán)pVOAa21QQ熱機(jī)高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩礋釞C(jī)冤效率6/窯25陶/2狹02怕3201.熱機(jī)此循環(huán)pVOAa21QQ熱機(jī)高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩礋釞C(jī)目效率2.制冷乖循環(huán)pVOAa21QQ致冷機(jī)高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩粗吕潆[機(jī)致錢冷系叮數(shù)6/稼25亭/2兔02提3212.致冷蛋循環(huán)pVOAa21QQ致冷機(jī)高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩粗吕滹@機(jī)致諸冷系榜數(shù)3.卡諾開循環(huán)WABCD卡諾蓬循環(huán)臥由兩鴿個(gè)等蘆溫過潑程和解兩個(gè)賀絕熱儀過程囑組成卡諾爬熱機(jī)6/車25授/2孝02沒3223.卡諾魔循環(huán)WABCD卡諾兇循環(huán)烤由兩車個(gè)等癥溫過材程和揭兩個(gè)糞絕熱堪過程爹組成卡諾核熱機(jī)卡諾虹致冷廈機(jī)例12、13、146/褲25鵲/2惡02蜘3234.熱力年學(xué)第姨二定籮律開爾茄文表批述：追不可彩能制旨造出本這樣柳一種贏循環(huán)熱機(jī)荷，它模只使寺單一萄熱源扇冷卻來作蕩功，償而不捆放出嶺熱量針給其他物森體?？藙诹钚匏拱舯硎鲽P：不開可能美把熱牲量從千低溫姻物體自動(dòng)狀傳到誤高溫否物體武而不嫂引起外界赴的變碗化。利用熱力學(xué)第二定律可證明:[卡諾定理]在相同的高溫?zé)嵩?)和低溫?zé)嵩?)之間工作的一切熱機(jī)的效率

其中，取“=”時(shí)，對(duì)應(yīng)可逆熱機(jī)；取“<”時(shí)，對(duì)應(yīng)不可逆熱機(jī)。6/博25呈/2飛02山3245.可逆爪過程密與不由可逆策過程可逆斗過程塌：如蹦果逆市過程藝能重祖復(fù)正褲過程村的每一個(gè)想狀態(tài)代，而情且不啊引起草其他長變化，賭則該魔過程因稱為可逆違過程。不可導(dǎo)逆過夫程：調(diào)如果亦逆過板程能譜重復(fù)杏正過以程的每一提個(gè)狀散態(tài)，妄但會(huì)掙引起陪其他糕變化，物則該它過程襖稱為不可鏟逆過扇程?？赡孢^程發(fā)生的條件：(1)過程為無限緩變過程；(2)無耗散力作功。6/彈25股/2濤02卷3256.熵玻爾茲曼熵公式克勞修斯熵公式熵增加原理孤立系統(tǒng)自發(fā)過程6/邀25臘/2捧02刊326例題爆分析6/須25孤/2隙02瞎327例1解：喂（1）（2）（3）（4） 一容器內(nèi)貯有氧氣，其壓強(qiáng)，溫度求：（1）單位體積內(nèi)的分子數(shù)；（2）分子質(zhì)量；（3）氧氣密度；（4）分子的平均動(dòng)能。6/術(shù)25女/2侄02潑328例2試寫運(yùn)出下絮列各頸式的含物理搬意義蜓：——分子鼻每一表自由柿度所跪均分黃的能咳量——自由超度為i的分子贊的平臂均能行量——雙原賤子氣挑體分子除的平歷均能絹量——1/寒3m聞ol單原化子理億想氣摸體的宿內(nèi)能——1m議ol單原及子理煮想氣作體的佩內(nèi)能——10辛m遵ol自由怖度為i的理糾想氣開體的近內(nèi)能6/呆25盒/2唉02五329例3（a）（b）（c） 已知為N

個(gè)（N很大）分子組成的系統(tǒng)的速率分布函數(shù)。（1）分別寫出圖（a）、（b）、(c)中陰影面積對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和物理意義 速率在0~區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 速率大于的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 速率在~區(qū)間內(nèi)的分子數(shù).6/塞25纖/2遺02井330（a）（n為分津子數(shù)雁密度課）（b）（c）單位燒體積玩內(nèi)速限率分飛布在v~v+dv區(qū)間事內(nèi)的典分子自數(shù)速率湖分布劉在0桐~v1區(qū)間隸內(nèi)的證分子鞠數(shù)v1~v2速率猛區(qū)間銷內(nèi)分糧子的持平均搬速率（d）例3 已知為N

個(gè)（N很大）分子組成的系統(tǒng)的速率分布函數(shù)。（2）說明以下各式的物理意義 速率分布在0~

區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，其值為16/盲25步/2梳02政331O1例4解：輛（2）歸一摘化條件（3）設(shè)導(dǎo)體中共有N個(gè)自由電子，其中電子的最大速率為（稱“費(fèi)米速率”）。已知電子在速率v~v+dv間的幾率為（1）畫出速率分布函數(shù)曲線；（2）用定出常數(shù)A；（3）求電子的。6/聯(lián)25丙/2淹02天332例5N個(gè)假森想的戴氣體怒分子樣，其戰(zhàn)速率擇分布倦如圖偽所示域，（1）根紋據(jù)N和v0求a的值暴；（2）求付速率哀在2v0到3v0間隔孝內(nèi)的灶分子敲數(shù)；鏈（3）求溝分子灶的平語均速蝕率。解：（1）aa/32a/3v02v03v04v05v0N

f(v)v（2）（3）6/蛇25壟/2草02型333在一逗剛性羅絕熱趕容器哄中有根一無解摩擦勞的導(dǎo)腫熱活腿塞把每容器歐分割量乘左虜、右尾兩邊每，左萍邊充植以1m諒ol氖氣渾，右殘邊充只以1mo殼l氧氣甘。開魯始時(shí)述，氖婦氣的片溫度棟為T1，氧氣吵的溫呆度為T2；（兩邊槽的壓肌強(qiáng)和惹體積收并未扁限定嫩）。持求達(dá)迷到熱憐平衡奶后，渣兩種呼氣體庭的共縫同溫司度T（兩種賴氣體駱均可掘視為生理想咳氣體稍）。例6NeT1O2T2解：整個(gè)番系統(tǒng)關(guān)與外克界無雞熱量淹交換巖，系統(tǒng)欣不對(duì)遇外做維功，由熱殿力學(xué)卻第一雨定律疫，其中6/區(qū)25悶/2煩02襪334例7解：有5mol某種理想氣體，狀態(tài)按的規(guī)律變化（a為正常數(shù)），當(dāng)氣體的體積從膨脹到時(shí)，求氣體所做的功W及氣體溫度的變化ΔT.6/芝25麻/2報(bào)02糕335例81矛mo策l雙原雪子理想鞋氣體浪，從沸狀態(tài)A（P1,V1）沿P-角V圖所封示直浴線變翅到狀腿態(tài)B（P2,V2），則氣標(biāo)體內(nèi)互能的鼻增量魂為，氣勤體對(duì)旅外界認(rèn)所作蜂的功劉為，氣口體吸澤收的免熱量側(cè)為。PVAB解：圖中陰影破面積淺為氣泡體所皂作的揪功氣體怪吸收造的熱撫量6/掠25舟/2啊02副336如圖房誠，一俗定量盡的理荷想氣溉體經(jīng)涌歷ac志b過程斧時(shí)吸息熱20淹0J，則經(jīng)充歷ac訪bd墓a過程賭時(shí)吸患熱多分少？解：V/10-3m3p/105Paadbec1414例9即6/盆25織/2艘02還337例10如圖征所示直，1齊mo柴l氧氣結(jié)，（1）由炸狀態(tài)a等溫絞膨脹到狀齒態(tài)b；（2）由狀吐態(tài)a等容沙冷卻到狀扒態(tài)c，再由c等壓文膨脹到狀勢(shì)態(tài)b。試分臨別計(jì)徑算以湊上兩蜓過程亂中氧室氣的冒內(nèi)能浮變化院、所蒼做的觸功和部吸收袋的熱撈量。P/atmV/labcd22.444.81解：占（1）等溫飽過程ab（2）過陵程ac榜b6/置25劈燕/2評(píng)02朱338例111m看ol單原妄子理想沿氣體過，初北始?jí)焊稄?qiáng)為西，體趴積為1河l，將此茶氣體輛在等壓條件尾下加庸熱，閥直至體積如增大1倍，漆然后野再在等容條件坦下加被熱，稿至其壓強(qiáng)健增加1倍，壩最后厚再作絕熱杰膨脹，使霧其溫絹度降為屑起始抗溫度。將淡上述痰過程核在P-聽V圖上價(jià)表示略出來災(zāi)，并傲求其陸內(nèi)能竿的改極變量賞和對(duì)挨外所籍作的毯功。解：史（1）12346/鼠25胖/2控02總339例111234解：蹄（2）（2）求其中筐：已知章：6/捕25濕/2采02栽340例12某理洞想氣題體分殊別進(jìn)降行如反圖所鹿示的刺兩個(gè)坊卡諾輩循環(huán)勞：Ⅰ(ab薪cd報(bào)a)和Ⅱ(a’丘b