(完整word版)大學(xué)熱學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
熱學(xué)復(fù)習(xí)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(jì)。分子在兩次碰撞之間作自由的勻速直線運(yùn)動(dòng);
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(yùn)動(dòng)遵從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律:在常溫下,壓強(qiáng)在數(shù)個(gè)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(shí)間內(nèi)碰在單位面積器壁上的平均分子數(shù)
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1)準(zhǔn)靜態(tài)過程是一個(gè)進(jìn)行的“無限緩慢”,以致系統(tǒng)連續(xù)不斷地經(jīng)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(jīng)歷某一過程變到末態(tài),若可以找到一個(gè)能使系統(tǒng)和外界都復(fù)原的過程(這時(shí)系統(tǒng)回到初態(tài),對外界也不產(chǎn)生任何影響),則原過程是可逆的。若總是找不到一個(gè)能使系統(tǒng)與外界同時(shí)復(fù)原的過程,則原過程是不可逆的。(只有無耗散的準(zhǔn)靜態(tài)過程才是可逆過程)
功和熱量
功是力學(xué)相互作用下的能量轉(zhuǎn)移
在力學(xué)相互作用過程中系統(tǒng)和外界之間轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移。
2)、只有在廣義力(如壓強(qiáng)、電動(dòng)勢等)作用下產(chǎn)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(zhǔn)靜態(tài)過程中很難計(jì)算系統(tǒng)對外作的功。4)、功有正負(fù)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?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī)其效率都相等,而與工作物質(zhì)無關(guān)。
2)在相同高溫?zé)嵩磁c相同低溫?zé)嵩撮g工作的一切熱機(jī)中,不可逆熱機(jī)的效率都不可能大于可逆熱機(jī)的效率。
注意:這里所講的熱源都是溫度均勻的恒溫?zé)嵩?/p>
若一可逆熱機(jī)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(jī)必然是由兩個(gè)等溫過程及兩個(gè)絕熱過程所組成的可逆卡諾機(jī)。
熵與熵增加原理:熱力學(xué)系統(tǒng)從平衡態(tài)絕熱過程到達(dá)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(gè)封閉系統(tǒng)中發(fā)生任何不可逆過程導(dǎo)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?yàn)樗鼈兊拿芏鹊臄?shù)量級(jí)是與分子密度堆積時(shí)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(zhì)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(jié)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(gòu)成晶體微粒之間的結(jié)合力。結(jié)合力越強(qiáng),晶體的熔沸點(diǎn)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(zhì)如力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)等都有所不同
晶體有固定的熔點(diǎn)和溶解熱
單晶體:在整塊晶體中沿各個(gè)方向晶體結(jié)構(gòu)周期性地、完整地重復(fù)(如石英)。
多晶體:微晶粒之間結(jié)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(qiáng)下的熔點(diǎn)、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(jié)構(gòu):液體具有短程有序、長程無序的特點(diǎn)。
線度:幾個(gè)分子直徑線度液體在小范圍內(nèi)出現(xiàn)”半晶體狀態(tài)“的微觀結(jié)構(gòu)。
液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)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(dòng)。
在同一單元中的液體分子振動(dòng)模式基本一致,不同單元間分子振動(dòng)模式各不相同。
但是,在液體中這種狀況僅能保持一短暫時(shí)間.以后,由于漲落等其他因素,單元會(huì)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(xiàn)象一種物質(zhì)與另一種物質(zhì)(或雖是同一種物質(zhì),但其微觀結(jié)構(gòu)不同)的交界處是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的過渡層 (這稱為界面),它的物理性質(zhì)顯然不同于物質(zhì)內(nèi)部,具有很大的特殊性。
其中最為簡單的是液體的表面現(xiàn)象
由液體與其它物質(zhì)存在接觸界面而產(chǎn)生的 有關(guān)現(xiàn)象稱為液體的表面現(xiàn)象
表面張力
當(dāng)液體與另一種介質(zhì)(例如與氣體、固體或另一種液體)接觸時(shí),在液體表面上會(huì)產(chǎn)生一些與液體內(nèi)部不同的性質(zhì)。
現(xiàn)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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