热力学基础(打印北邮10.3改).技术总结.ppt

;三.准静态过程;;;四.统计假设:;1. 单个分子在对A1的一次碰撞中作用于A1的冲量为;所以;例．如果每秒有1023 个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角的方向以105 cm/s的速率撞击在 2.0 cm2 面积上(碰撞是完全弹 性的)，则此氢气碰撞器壁的压强为;;第四节 能量按自由度均分原理 理想气体内能;1.能均分原理的引出 分子的平均平动动能为 ;能量均分原理:在温度为T的平衡态下,气体分子每个自由度的平均动能都相等,都等于;总结一下几个容易混淆的概念;例1．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m．根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值; 例3． 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是： (A) p1 p2． (B) p1 p2． (C) p1＝p2． (D)不确定的． ;例4．一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为 ; 例6． 容器内混有二氧化碳和氧气两种气体，混合气体的温度是 290 K，内能是9.64×105 J，总质量是5.4 kg，试分别求二氧化碳和氧气的质量． ;一. 速率分布函数;因此有;B.归一化条件;三.麦克斯韦速率分布曲线; vp 随 T 升高而增大，随 m 增大而减小 可讨论 T 和 m 对速率分布曲线的影响;分布曲线或者高而窄，或者矮而宽。从而保证曲线下的面积为1;1. 平均速率;2．若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则 的物理意义是 (A) 速率为v1的各分子的总平动动能与速率为v2的各分子的总平动动能之差． (B) 速率为v1的各分子的总平动动能与速率为v2的各分子的总平动动能之和． (C) 速率处在速率间隔v1 ~ v2之内的分子的平均平动动能． (D) 速率处在速率间隔v1 ~ v2之内的分子平动动能之和．;;2.平均碰撞频率:一个分子在单位时间内和其它分子平均碰撞次数。;平均碰撞频率为;在标准状态下，多数气体平均自由程? ~10-8m，只有氢气约为10-7m 。 ; 改变系统内能有两种方式：作功 ；传递热量。; 传递热量是通过分子之间的相互作用来完成的。通过传递热量来实现系统外分子无规则运动与系统内分子无规则运动之间的转换，从而改变系统的内能。;;功的图示：;Q:;1. 等容过程（dV= 0）;3.等温过程（dT=0) 内能： ?E=0;1. 理想气体的定容摩尔热容;摩尔数为 的理想气体在等压过程中吸收的热量为; 例. 一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p1，V1，T1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为p2，V2，T2的终态．若已知V2V1，且T2 =T1，则以下各种说法中正确的是： (A) 不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值． (B)不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值． (C) 若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少． (D) 如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断． ;单:;第四节 绝热过程;绝热线比等温线更陡;例. 如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 (A) p0． (B) p0 / 2． (C) 2γp0． (D) p0 / 2γ．;准静态绝热过程功的计算;若循环的每一阶段都是准静态过程，则此循环可用P-V图上的一条闭合曲线表示。;2.热机:利用工作物质继续不断地把吸收来的热量转化为功的装置; Q1是指所有那些吸热分过程所吸取的热量的总和。;T1;应用;1?2：与温度为T1的高温热源接触，T1不变,;4?1：绝热压缩，体积由V4变到V1，吸热为零。;例2：已知:a→c 是绝热过程，判断a→b及a→d是吸热还是放热？;例. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V图，其中MT为等温