(完整word版)大學熱學知識點總結
熱學復習大綱
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2、除碰撞一瞬間外,分子間互作用力可忽略不計。分子在兩次碰撞之間作自由的勻速直線運動;
3、處于平衡態(tài)的理想氣體,分子之間及分子與器壁間的碰撞是完全彈性碰撞;
4、分子的運動遵從經典力學的規(guī)律:在常溫下,壓強在數個大氣壓以下的氣體,一般都能很好地滿足理想氣體方程。
處于平衡態(tài)的氣體均具有分子混沌性
單位時間內碰在單位面積器壁上的平均分子數
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1)準靜態(tài)過程是一個進行的“無限緩慢”,以致系統(tǒng)連續(xù)不斷地經歷著一系列平衡態(tài)的過程; 2)可逆與不可逆過程:系統(tǒng)從初態(tài)出發(fā)經歷某一過程變到末態(tài),若可以找到一個能使系統(tǒng)和外界都復原的過程(這時系統(tǒng)回到初態(tài),對外界也不產生任何影響),則原過程是可逆的。若總是找不到一個能使系統(tǒng)與外界同時復原的過程,則原過程是不可逆的。(只有無耗散的準靜態(tài)過程才是可逆過程)
功和熱量
功是力學相互作用下的能量轉移
在力學相互作用過程中系統(tǒng)和外界之間轉移的能量就是功。
1)、只有在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中才有能量轉移。
2)、只有在廣義力(如壓強、電動勢等)作用下產生了廣義位移(如體積變化、電量遷移等)后才作了功。3)、在非準靜態(tài)過程中很難計算系統(tǒng)對外作的功。4)、功有正負之分。體積膨脹功
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克勞修斯表述:熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體,但不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物。
卡諾定理
1)在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源間工作的一切可逆熱機其效率都相等,而與工作物質無關。
2)在相同高溫熱源與相同低溫熱源間工作的一切熱機中,不可逆熱機的效率都不可能大于可逆熱機的效率。
注意:這里所講的熱源都是溫度均勻的恒溫熱源
若一可逆熱機僅從某一確定溫度的熱源吸熱,也僅向另一確定溫度的熱源放熱,從而對外作功,那么這部可逆熱機必然是由兩個等溫過程及兩個絕熱過程所組成的可逆卡諾機。
熵與熵增加原理:熱力學系統(tǒng)從平衡態(tài)絕熱過程到達另一種平衡態(tài)的過程中,它的熵永不減少,若過程是可逆的,則熵不變;若過程是不可逆的,則熵增加。(指一個封閉系統(tǒng)中發(fā)生任何不可逆過程導致熵增加)
克勞修斯等式
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氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)是常見的物態(tài)。液態(tài)和固態(tài)統(tǒng)稱為凝聚態(tài),這是因為它們的密度的數量級是與分子密度堆積時的密度相同的。 自然界中還存在另外兩種物態(tài):等離子態(tài)與超密態(tài)。等離子態(tài)也就是等離子體。
固體:固體物質的主要特征是它具有保持自己一定體積(與氣態(tài)不同)和一定形狀(與液態(tài)不同)的能力。
固體分為晶體與非晶體兩大類
晶體:通過結晶過程形成的具有規(guī)則幾何外形的固體叫晶體。晶體中的微粒按一定的規(guī)則排列。
構成晶體微粒之間的結合力。結合力越強,晶體的熔沸點越高,晶體的硬度越大。
晶體具有規(guī)則的幾何外形
晶體具有各向異性特征:所謂晶體的各向異性是指各方向上的物理性質如力學性質、熱學性質、電學性質、光學性質等都有所不同
晶體有固定的熔點和溶解熱
單晶體:在整塊晶體中沿各個方向晶體結構周期性地、完整地重復(如石英)。
多晶體:微晶粒之間結晶排列方向雜亂無章(如;金屬)。
單晶體或多晶體:只要由同種材料制成,它在給定壓強下的熔點、溶解熱是確定。這是鑒別晶體、非晶體的最簡單的方法。
液體
液體的短程結構:液體具有短程有序、長程無序的特點。
線度:幾個分子直徑線度液體在小范圍內出現”半晶體狀態(tài)“的微觀結構。
液體分子的熱運動
實驗充分說明,液體中的分子與晶體及非晶態(tài)固體中的分子一樣在平衡位置附近作振動。
在同一單元中的液體分子振動模式基本一致,不同單元間分子振動模式各不相同。
但是,在液體中這種狀況僅能保持一短暫時間.以后,由于漲落等其他因素,單元會被破壞,并重新組成新單元.。
液體中存在一定分子間隔也為單元破壞及重新組建創(chuàng)造條件
液體的表面現象一種物質與另一種物質(或雖是同一種物質,但其微觀結構不同)的交界處是物質結構的過渡層 (這稱為界面),它的物理性質顯然不同于物質內部,具有很大的特殊性。
其中最為簡單的是液體的表面現象
由液體與其它物質存在接觸界面而產生的 有關現象稱為液體的表面現象
表面張力
當液體與另一種介質(例如與氣體、固體或另一種液體)接觸時,在液體表面上會產生一些與液體內部不同的性質。
現在先考慮液體與氣體接觸的自由表面中的情況。
表面張力是作用于液體表面上的使液面具有收縮傾向的一種力。液體表面單位長度上的表
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