文档介绍：大学物理下册
第一部分:气体动理论与热力学基础
第二部分:静电场
第三部分:稳恒磁场
第四部分:电磁感觉
第五部分:常有简单公式总结与量子物理基础
学院:
姓名:
班级:
第一部分:气体动理论与热力学基础
一、气体
大学物理下册
第一部分:气体动理论与热力学基础
第二部分:静电场
第三部分:稳恒磁场
第四部分:电磁感觉
第五部分:常有简单公式总结与量子物理基础
学院:
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第一部分:气体动理论与热力学基础
一、气体的状态参量:用来描述气体状态特色的物理量。
气体的宏观描述,状态参量:
(1)压强p:从力学角度来描述状态。
垂直作用于容器器壁上单位面积上的力
,是由分子与器壁碰撞产生的。单位Pa
(2)体积V:从几何角度来描述状态。
分子无规则热运动所能达到的空间。单位
m3
(3)温度T:从热学的角度来描述状态.
表征气体分子热运动强烈程度的物理量
.单位K。
二、理想气体压强公式的推导:
三、理想气体状态方程:
PV
11
22;
m
;
PnkT
C
PV
PV
PV
RT
T
T1
T2
M
R
;
23J
;
;RNAk
kmol
k
四、理想气体压强公式:
p
2nkt
kt
1mv2
分子平均平动动能
3
2
五、理想气体温度公式:
kt
1mv2
3kT
2
2
六、气体分子的平均平动动能与温度的关系:
七、刚性气体分子自由度表
八、能均分原理:
自由度:确立一个物体在空间地址所需要的独立坐标数量。
运动自由度:
确立运动物体在空间地址所需要的独立坐标数量,称为该物体的自由度(1)质点的自由度:
在空间中:3个独立坐标
在平面上:2
在直线上:
1
(2)直线的自由度:
中心地址:3(平动自由度)
直线方向:2(
转动自由度)
共5个
单原子分子(如氦、氖分子)i
3;刚性双原子分子i
5;刚性多原子分子i
6
:在温度为
T的平衡状态下,气体分子每一自由度上拥有的平均动都相等
1
,其值为kT
2
实行:平衡态时,任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上,运动的时机均等,且能量均分。
5。一个分子的平均动能为:k
ikT
2
(全部分子热运动动能之和)
1.
1mol理想气体E
iRT
2
5.
必然量理想气体E
iRT(
m)
2
M
九、气体分子速率散布律(函数)
速率散布曲线峰值对应的速率vp称为最可几速率,表征速率散布在vp~vp+dv中的分子数,比其余速率的都多,它可由对速率散布函数求
十、三个统计速率:
平均速率
vdN
8kT
8RT
RT
v
0
vf(v)dv
N
m0
M
M
0
方均根速率
v2
dN
v2f(v)dv
v2
N
0
v2
3kT
RT
M
M
C。
最概然速率:与散布函数
f(v)的极大值相对应的速率称为最概然速率,其物理意义为
:在平衡态条件下,理想气体分子速率散布在
vp附
近的单位速率区间内的分子数占气体总分子数的百分比最大。
vp
2kT
2RT
m0
M
M
三种速率的比较:
v2
:v:vp
::
各种速率的统计平均值:
v
vf(v)dv
v2
0v2f(v)dv
0
理想气体的麦克斯韦速率散布函数
f(v)4
(
mv2
m)2v2e2kT
3
2kT
十一、分子的平均碰撞次数及平均自由程:
一个分子单位时间里碰到平均碰撞次数叫平均碰撞次数表示为
Z,一个分子连续两次碰撞之间经历的平均自由行程叫平均自由程
.表示为
平均碰撞次数
Z的导出:
v
Z
Z
2d2vn
kT
v
1
2d2p
Z
2d2n
热力学基础主要内容
一、内能
分子热运动的动能(平动、转动、振动)和分子间互相作用势能的总和。内能是状态的单值函数.
E内=Eki
Epi
i
i
关于理想气体,忽略分子间的作用
,则
E理
Ek=E(T)
平衡态下气体内能:
E
m
iRT
M
2
二、热量
系统与外界(有温差时)传达热运动能量的一种量度。热量是过程量。
Qmc(T2
T1)
mMc(T2T1)
mCK(T2T1)
M
M
摩尔热容量: