文档介绍：热学
热学是研究宏观物体的各种热现象以及与热现象相联系的各种规律的科学。
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一．热学第一时期（17世纪末到19世纪中）
——大量的实验观察、热动说与热质说的讨论。
二．热学第二时期（19世纪中到19世纪70年代末）
——热功当量的提出（热一的前身），与卡诺定理结合导致了热二的诞生、与微粒说结合提出了分子运动论。
Ps：热量以卡为单位时与功的单位之间的数量关系，相当于单位热量的功的数量，叫做热功当量。热功当量J=427千克力·米/千卡=
三．热力学第三时期（19世纪70年代末到20世纪初）
——热力学+分子运动论导致统计力学诞生。
四．热力学第四时期（起于20世纪30年代）
——量子统计、非平衡态理论，成为现代理论物理学的重要分支。

热学研究的对象是含有大量微观粒子、体积有限的宏观物体。

热学研究有关物质的热运动以及热现象的规律。
牛顿力学的三大基本物理量：位置、时间、质量
热力学三大物理量：压强、体积、温度
以力为核心到以能为核心。
5．核心物理量与单位

V一定：T（p）=*p/p（tr）
P一定：T（v）=*V/V（tr）

p*V=n*R*T=m/M*R*T R=

（p+a/v（m）^2）*（v（m）-b）=RT

p=2/3*n*(1/2*m*v均^2)=2/3*n*ε均

ε均=3/2*k*T k=R/NA=*10^(-12)J/K

阿伏伽德罗定律
p=nkT
道尔顿分压定律
p=p1+p2+……+pn
6. 麦克斯韦速率分布率
dN/N=4*PI*(m/(2*PI*k*T))^(3/2)*e^(-m*v^2/(2*k*T))*v^2*dv
f（v）=4*PI*(m/(2*PI*k*T))^(3/2)*e^(-m*v^2/(2*k*T))*v^2
v=（8*k*T/PI*m）^(1/2)
v^2=3*k*T/m
(v^2)^(1/2)=( 3*k*T/m)^(1/2)

dN=n0*e^（-Ep/k*T）dxdydz
n= n0*e^（-mgz/k*T）
高度为z时的分子数
由于p=n*k*T，有z=R*T/M*g*ln(p0/p)

u=1/2（t+r+2s）R*T
对于理想的状态Cvm=1/2（t+r+2s）*R ，Cpm=Cvm+R（mol热容）

平均自由程=1/（2^(1/2)*PI*d^2*n）
碰撞频率=2^(1/2)*PI*d^2*n*v
分子按自由程的分布：
分子自由程大于x的分子数：N=N0*e^(-x/分子平均自由程)
10. 功的计算
dA=-p*dV（外界对流体做的功）
对于有限的准静态过程积分可求总功——它是p-V图上的面积

数学表达：dU=dA+dQ（外界对系统做功，系统从外界吸热）

定压——引入焓（H=U+PV）；Qp=U2-U1+P*（V2-V1）=H2-H1
13．热力学过程计算
（V=常）
体积不变，deltaA=0；deltaU=deltaQ=n*Cvm*（deltaT）。
（P=常）
压强不变，deltaA=p*deltaV；deltaQ=n*Cpm*（deltaT）；deltaU=n*Cvm*（deltaT）
（P*V=T=常）
温度不变，P*V一定；deltaA=-n*R*T*ln（V1/V2）=-deltaQ；deltaU=0。
（p*V^（Cpm/Cvm）=常）（（Cpm/Cvm）=伽马）
无能量交换，deltaA=deltaU= n*Cvm*（deltaT）；deltaQ=0.
（p*V^n=常）
将绝热过程中的伽马换成n，可求deltaA以及初末态PVT关系，deltaU可求，间接求deltaQ。

（1）热机效率
输入Q1——输出A+Q2
效率=A/Q1=（Q1-Q2）/Q1
（2）制冷机效率
输入A+Q1=Q2
效率=Q1/A=Q1/（Q2-Q1）
（3）卡诺热机
Q=n*R*T*ln（V2/V1），
效率=A/Q1=（Q1-Q2）/Q1=（T1-T2）/T1