热学资料.doc
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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除热学资料第一章 、理想气体物态方程;定义:1、温度定义:(P10)温度是决定一系统是否与其他系统处于热平衡的物理量,它的基本特征在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度值。2、温标三要素:(P11)选择测温质和测温参量;规定测温参量随温度的变化关系;选定标准温度点并规定其数值。3、平衡态:(P6)孤立系统最终达到的这种所有宏观性质都不随时间变化的状态叫做平衡态。4、平衡条件:(P6)力学平衡;热平衡;化学平衡。5、状态参量:(P7)几何参量;力学参量;化学参量;电磁参量。6、理想气体的物态方程:(P23)【例1-2(P25)】用以打气筒给自行车内
2、胎打气,每次可打进空气4.00*10-4m3。要使车胎在318K时与地面的接触面积为2.00*10-4m2,问须打气几次?已知车轮的负荷为50.0Kg,内胎容积为1.60*10-3m3,空气温度为270K,气压为1.01*105Pa。设胎内原来无气,外胎可看为柔软的。(与1.16二选一)解:以p1,T1,V1,M表示每次打进的空气的压强、温度、体积和摩尔质量,则根据理想气体物态方程,每次打进空气的质量为为承受给定的负荷,打气终了胎中气体压强为此时胎中气体质量为故打气次数为第一章习题:1.11(P30)容积为0.01m3的瓶内盛有氢气,假定在气焊过程中温度保持27不变,问当瓶内压强由49.110
3、5pa降为9.81105pa时,共用去了多少g氢气。解:气焊前后氢气的状态方程为则用去的质量为1.16(P31)有一打气筒,每打一次可将原来压强为p=1.01105Pa,温度t0=-3.0,体积为VO=4.010-3m3的空气压缩到容器内,设容器的容积V=1.5m3,问需打几次气,才能使容器内(原为真空)的空气温度为t=45,压强为2.02105Pa。 解:有气体状态方程,可得气体质量设打n次可以达到要求,每次打气的质量为m,则解出: (次)第二章 、热力学第一定律;定义:1、准静态过程:(P33)在过程进行中的每一时刻,系统都处于平衡态。2、非准静态过程:(P32)过程进行时间小于弛豫时间。
4、/3功:(P35) 热量:P39 内能:P384、 热力学第一定律:5、 热容:P47定压摩尔热容:定体摩尔热容:6、 热力学第一定律应用:P49-P52等体过程:V=C(常数)、Q=U 等压过程:P=C、等温过程:T=C、Q=A 绝热过程:Q=C 常量 常量 常量7、 循环过程:(热机)P63热机效率:【例2-9(P25)】在如图所示的循环(称为焦耳循环)中,设T1=300K,T2=400K,求效率。解:由循环图线可知,此循环中吸热与放热的数值为(因效率公式中Q2为正值,故T取T4-T1以便使T为正),于是 又由绝热过程方程可得故有 或于是 第二章 习题:2.22(P76)有1mol的氧气,
5、由态A等压膨胀到态B,再由B等体降压到态C,由C等温压缩回到态A,已知状态A:pA=1.01*105Pa,VA=2.24*10-2m3状态B:pB=1.01*105Pa,VB=4.48*10-2m3状态C:pC=5.05*104Pa,VC=4.48*10-2m3又,试求:(1)这循环中系统对外界做了多少功?(2)系统从高温热源吸热了多少?(3)此循环的效率?解:(1)A=AAB+ABC+AAC=PA(VB-VA)+PCVCln=690(J)(2) Q1=QAB=第三章 、热力学第二定律;定义:1、 热力学第二定律:两种经典表述(P79):开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使其完全变成有用的
6、功而不产生其他的影响。克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生任何其他的影响。2、 实质(P84):一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。3、 公式(P101-102) 4、 熵和熵的增加原理(必考)(P106):当热力学系统从一平衡态经绝热过程到达另一平衡态,它的熵永不减少。如果过程是可逆的,则熵的数值不变;如果过程是不可逆的,则熵的数值增加。【例3-2(P104)】试求1.00kg的水在标准状态下进行下述过程时熵的增量。(1)373K的水(态b)汽化为373K的水蒸气(态c);(2)273K的水(态a)变为373K的水蒸气(态c),已知水的比定压热容为cp=4.18k
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