热力学 全套课件.PPT

第一章 温度第二章 气体动理论 例1（4002）某容器内分子数密度为1026m-3， 每个分子的质量为3×10-27kg，设其中 1/6分子数以速率v=200ms-1垂直地向容 器的一壁运动，而其中5/6分子或者离 开此壁、或者平行此壁方向运动，且分 子与容器壁的碰撞为完全弹性。则 （1）每个分子作用于器壁的冲量 （2）每秒碰在器壁单位面积上的分子数 （3）作用在器壁上的压强P=? 例2（4252）一定量的理想气体储于某一容 器中，温度为T，气体分子的质量为m。 根据理想气体分子模型和统计假设，分 子速度在 方向的分量的平均值 一 个 分 子 各 种 平 均 动 能 情 况 一 个 分 子 各 种 平 均 动 能 情 况 速率范围内（部分分子）的某一物理量 平均值 （3）麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中 A、B两部分面积相等，这说明什么？ 例1.一定量理想气体先经等容过程使温度升高为原来的4倍，再经等温过程使体积膨胀为原来的 2倍。根据 和 ，则 增至原来的2倍。 再根据 ,可知 增至原来的4倍。 问：上面的说法有没有错误？如果有，请改正。 例2（4466）今测得温度为t1=15℃，压强为 P1=0.76m汞柱高时，氩分子和氖分子的 平均自由程分别为: 和 。 求： （1）氖分子和氩分子有效直径之比=? （2） t2=20℃，压强为P2=0.15m汞柱高 时， 氩分子的平均自由程 本 章 主 要 内 容 一、理想气体状态方程 二、理想气体微观模型、统计假设 三、理想气体压强公式、温度公式的推导； 它们与微观量的关系及微观意义 四、自由度、能量均分原理、平均平动动能、 平均转动动能、平均总动能、内能等等 内能 五、麦克斯韦速率分布函数 第三章 热力学第一定律 绝热过程方程（泊松方程） 结论：绝热线比等温线陡峭 例2（4694）某理想气体在P-V图上等温线与绝热线相交于A点，如图，已知A点的压强P1=2×105Pa，体积V1=0.5×10-3m3，而且A点处等温线斜率与绝热线斜率之比为0.714，现使气体从A点绝热膨胀至B点，其体积V2=1×10-3m3 。 求:（1）B点处的压强 （2）在此过程中气 体对外作的功 （练习）如图所示，一个四周用绝热材 料制成的气缸，中间有一固定的用导热 材料制成的导热板C把气缸分成A、B两 部分。D是一绝热的活塞。A中盛有1mol氦气，B中盛有1mol氮气（均视为刚性分子的理想气体）。今外界缓慢地移动活塞D，压缩A部分的气体，对气体作功为A，试求在此过程中B部分气体内能的变化。 例3（5078）一个可以自由滑动的绝热活塞 （不漏气）把体积为2V0的绝热容器分成 相等的两部分A、B。 A、B中各盛有摩 尔数为?的刚性分子理想气体，（分子 的自由度为 ）温度均为T0。今用一外力 作用于活塞杆上，缓慢地将A中气体的 体积压缩为原体积的一半。忽略摩擦以 及活塞杆的体积。求外力作的功。 同理有 例3（4313）一定量的理想气体，从P-V图 上初态a经历（1）或（2）过程到达末 态b，已知a、b两态处于同一条绝热线 上（图中虚线是绝热线），问两过程中 气体吸热还是放热？ （A）（1）过程吸热 （2）过程放热 （B）（1）过程放热 （2）过程吸热 （C）两种过程都吸热