热学复习PPT学习教案

1、会计学1 热学复习热学复习 (2) 温度是大量分子无规运动的集体表现,具有统计意义。 （3）温度高低标志物体内部分子无规运动的剧烈程度的不同。 1.关于温度的意义,有几种说法: 正确的是 (1) 气体的温度是气体分子平均平动动能的量度。 （A） (1)(2)(4) (4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。 （B） (1)(2)(3) （C） (2)(3) (4)（D） (1)(3)(4) B B 第1页/共27页 2. 在一封闭容器中,理想气体的算术平均速率提高为原来的2倍,则( ). A.温度和压强都提高为原来的2倍; B.温度为原来的2倍,压强为原来的4倍; C.温度为原来

2、的4倍,压强为原来的2倍; D.温度和压强都为原来的4倍. D 3. 一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞次数和平均自由程的变化是( ). 不变；增大，ZA.;,.增大不变ZB 都增大；和ZC. .都不变和ZD A 第2页/共27页 vv d)( d ) 1 (f N N 0 d)( v vvNf 第3页/共27页 0 0 0 0 d)( d)( d)( d)( v v v v vv vvv vv vvv f f Nf fN (3) 多次观察一分子的速率,发现其速率大于 v0 的 几率= 。 0 00 d)( d v vv vvf N N N N 第4页/共27页

3、 v f(v) 1 2 vv+dv 第5页/共27页 m kT p 2 v 2 p v 1 p v 2 m 1 m 1.曲线1 : O2 , 曲线2 : He 2.速率在 v v+dv范围内的分子数占总分子 数的百分率. N N f d d)(vv 总和。总和。内的分子数的百分率的内的分子数的百分率的 整个速率区间整个速率区间速率在速率在 0. 3 v f(v) 1 2 vv+dv 第6页/共27页 6.6.在标准状态下，若氧气和氦气的体积比为在标准状态下，若氧气和氦气的体积比为1/2，求其内能之比。，求其内能之比。 解：解： 氧气氧气 i1=5 和氦气和氦气 i2=3 RT i RT i E

4、 E 2 2 1 1 2 1 2 2 RT i E 2 2 1 2 1 6 5 3 5 2 1 7.设氦气和氮气的质量相等，方均根速率相等。则氦气和氮气的内能之比为多少？设氦气和氮气的质量相等，方均根速率相等。则氦气和氮气的内能之比为多少？ 解：解： RT v 3 2 2 2 1 1 TT RT iM E 2 2 1 2 1 i i E E 5 3 氦气氦气i1=3和氮气和氮气i2=5 第7页/共27页 第第11章章 热力学基本原理热力学基本原理 热量Q 功A 内能E 准静态 过程 等温过程绝热过程 等容过程等压过程 定容摩尔热容Cv定压摩尔热容Cp 循环 过程 奥托循环 卡诺循环 熵 题型分

5、析 1. 根据理想气体变化过程的特征应用热力学第一定律求A,Q和E. 2. 求循环效率 Q= E +A 第8页/共27页 0 绝热 0 等温 等压 0 等容 内能增量E对外作功A吸收热量Q过程方程特征过程 理想气体各种典型过程的重要公 式 CV CP CT 0Q C T P C T V CPV 1 CPV 2 1 CTV 3 1 CTP )( 12 TTvCV )( 12 TTvCP 1 2 ln V V vRT 2 1 ln P P vRT )( 12 VVP )( 12 TTvR 1 2 ln V V vRT 2 1 ln P P vRT )( 21 TTvCV 1 2211 VPVP )

6、( 12 TTvCV )( 12 TTvCV )( 12 TTvCV 第9页/共27页 D 第10页/共27页 V P V2V0 RTPV. 1 12 2TT 1 TT 0. 2T 1 22 1 11 . 3 VTVT 1 2 3 )(1 1 2 1 1 TT 0 Ta，则这两个过程中气体吸收的热量，则这两个过程中气体吸收的热量 Q1 和和 Q2 的关系是的关系是 （A） Q2 Q1 0。 （B） Q1 Q2 0。 （C） Q2 Q1 0。 （D） Q1 Q2 0E0 由热一律由热一律 外外 AEAEQ 因 因d dT 0, 0, 若若 d dQ 0 0 则则 C 0 0 若若 d dQ 0

7、0 则则 C 0 0, 0, 吸热吸热, ,C00 对对3131过程过程 Q= E -A外 外0, 0, 放热放热 C00 P P V V T1 1 T T2 2 1 1 2 2 3 3 绝热绝热 P P V V T2 2 1 1 3 3 绝热绝热 对绝热过程对绝热过程 C =0, =0, Q= E -A外 外=0 =0 第17页/共27页 方法二方法二. .从循环来分析从循环来分析14311431循环循环: : Q= E+A=A0 总的吸总的吸 热热 因因1414绝热绝热; ; 42 42放热放热(?);(?); 所以所以2121必吸热必吸热! ! C 0 0 0 对对3131过程过程: :

8、温度升高温度升高, ,反而放热反而放热(?)(?) 因为因为A外 外大 大. . P P V V T1 1 T T2 2 1 1 2 2 3 3 绝热绝热 P P V V T2 2 1 1 3 3 绝热绝热 4 第18页/共27页 a b V P V0 P0 9 P0 c 第19页/共27页 1分分 00 0 c 2 0 2 c0 c 3VV P P V V VP P 0 27TTRTVP cccc 过程1 0 00 12 )9( 2 3 )( RT TTRTTCQ abVV a b V P V0 P0 9 P0 c 0 45)(RTTTCQ bcPP 过程过程 第20页/共27页 过程过程

9、2 0 2 00 /d)()( 0 VVVPTTCQ V V CV C 0 3 0 3 0 2 0 0 0 33 0 2 0 0 00 7 .47 )27( 3 39 )( 3 )27( 2 3 RT VV V P RT VV V P TTR c 0 45)(RTTTCQ bcPP 过程过程 %3 .16 4512 7 .47 11)2( 00 0 RTRT RT QQ Q PV a b V P V0 P0 9 P0 c 过程1 000 12)9( 2 3 )(RTTTRTTCQ abVV 第21页/共27页 8. 如图所示，如图所示，123415641 为某种一定量的理想气体进行的一个循环为

10、某种一定量的理想气体进行的一个循环 过程，它是由一个卡诺正循环过程，它是由一个卡诺正循环12341 和一个卡诺逆循环和一个卡诺逆循环15641 组成组成 已知等温线温度比已知等温线温度比T1 / T2 = 4，卡诺正逆循环曲线所包围面积大小，卡诺正逆循环曲线所包围面积大小 之比为之比为S1 / S2 = 2求循环求循环123415641的效率的效率 1 2 T1 6 5 4 3 V p O T2 解：解： 21 21 1 QQ QQ Q1与与Q2分别为分别为12341 循环中系统循环中系统吸的热吸的热 与与放的热放的热（绝对值），（绝对值）， Q1与与 Q2分别为分别为 15641 循环中系统

11、循环中系统放的热放的热与与吸的热吸的热（绝（绝 对值）又知对值）又知 4/ 2121 QQTT 2121 2SSAQQ 4/ 2121 QQTT 221 SAQQ 于是得于是得 21 ) 3/8 (SQ 22 ) 3/2(SQ 21 ) 3/4(SQ 22 ) 3/1 (SQ 3/1 21 21 1 QQ QQ 第22页/共27页 9.图示为理想气体所经历的循环过程。循环由两等温过图示为理想气体所经历的循环过程。循环由两等温过 程和两个等容过程所组成，设分子自由度程和两个等容过程所组成，设分子自由度i及及P1、 P2、 P3、 P4为已知，为已知， 求循环效率。求循环效率。 解：解： 2 1

12、11 ln P P RT M Q Q1 0ln 2 1 11 P P VP Q2 )( 12v2 TTC M Q )( 2 12 TTR iM 0)( 2 114 VPP i P4 P3 P2 P1 P 0 V 等温吸热等温吸热 等容放热等容放热 第23页/共27页 Q1 Q2 0lnln 4 3 14 4 3 23 P P VP P P RT M Q Q3 )( 2 )( 2121v4 TTR iM TTC M Q Q4 0)( 2 141 VPP i 41 4321 QQ QQQQ Q A 吸 41 3241 )( QQ QQQQ )( 2 ln lnln 41 2 1 1 3 4 4 2

13、 1 1 PP i P P P P P P P P P P4 P3 P2 P1 0 P V 等温放热等温放热 等容吸热等容吸热 吸 放 或 Q Q 1 )( 2 ln lnln 41 2 1 1 3 4 4 2 1 1 PP i P P P P P P P P P 第24页/共27页 10.某理想气体作如图示的循环，某理想气体作如图示的循环，ab，c d为绝热为绝热 过程，过程，b c为等压过程，为等压过程， da为等容过程，试证此为等容过程，试证此 循环的效率为循环的效率为 da cb TT TT 1 0 P V a d c b 证证 ： b c等压放热过程等压放热过程 0)( 2 bcP

14、TTC M Q da为等容吸热过程为等容吸热过程 0)( v1 da TTC M Q )( )( 11 v1 2 da cbP TTC TTC Q Q )( )( 1 da cb TT TT Q2 Q1 第25页/共27页 11. 摩尔的理想气体摩尔的理想气体,经历如图所示的循环过程经历如图所示的循环过程,ab是等温过程，是等温过程，bc是等体过程，是等体过程，ca是绝热过程，已知是绝热过程，已知a 点温度为点温度为T1 体积体积V1，b点体积点体积V2, CV，m和和 均为已知量。均为已知量。 求（求（1）C点的温度点的温度; （2）此循环的效率。）此循环的效率。 o V T a b c 绝热过程绝热过程 V2V1 解解（1）ca 为绝热过程为绝热过程 1