热学复习总结

第一章一、热物理学的研究方法热学有宏观描述方法（热力学方法）和微观描述方法（统计物理学方法）。二、平衡态1、定义：在不受外界条件影响下，经过足够长时间后系统必将达到一个宏观上看来不随时间变化的状态，这种状态称为平衡态。2、判据：判断系统是否处于平衡态的方法是看系统中是否存在热流和粒子流。3、平衡条件：只有在外界条件不变的情况下同时满足力学平衡条件、热学平衡条件和化学平衡条件的系统，才能处于平衡态。三、物态方程1、定义：处于平衡态的某种物质的热力学参量之间所满足的函数关系称为该物质的物态方程或状态方程。2、三个系数等温压缩系数：体膨胀系数：压强系数：3、理想气体物态方程4、混合理想气体物态方程四、温度1、热力学第零定律：在不受外界影响的情况下，只要A和B同时与C处于热平衡，即使A和B没有热接触，它们仍然处于热平衡状态，这种规律被称为热平衡定律，也称为热力学第零定律。2、经验温标三要素：（1）选择某种测温物质，确定其测温属性；（2）选定固定点；（3）进行分度。3、理想气体温标：五、理想气体微观模型1、分子本身的线度比起分子之间的距离小得多可忽略不计。（1）洛喜密脱常量标准状况下1m3理想气体中的分子数：（2）分子间平均距离（3）分子的半径2、除碰撞的一瞬间外，分子间互作用力可忽略不计，分子在两次碰撞之间作匀速直线运动。3、处于平衡态的理想气体，分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。六、理想气体微观解释1、单位时间内碰到单位面积器壁上的分子数：2、理想气体压强公式：3、理想气体物态方程的另一形式：4、温度的微观解释：七、分子间作用力势能与真实气体物态方程1、分子作用力曲线F(r)rr02、分子互作用势能曲线Ep(r)rEp0r03、范德瓦耳斯方程第二章一、概率分布函数1、意义及性质2、平均值二、麦克斯韦速率分布律1、速率分布律：2、三种速率平均速率：方均根速率：最概然速率：三、麦克斯韦速度分布律四、等温大气压强公式五、能量均分定理1、自由度分子种类平动自由度t转动自由度r总自由度

i＝t＋r单原子分子303刚性双原子分子325刚性三原子以上分子336N个原子组成的多原子分子的自由度数最多为3N个。其中有三个平动，三个转动以及3N-6个振动自由度。2、能量均分定理处于温度为T的平衡态的气体中，分子热运动动能平均分配到每一个分子的每一个自由度上，每一个分子的每一个自由度的平均动能都是第三章牛顿黏性定律菲克扩散定律傅里叶热传导定律泊肃叶定律斯托克斯定律一、宏观规律二、碰撞理论分子碰撞截面：分子平均碰撞频率：分子平均自由程：三、输运系数气体黏性系数：气体热导系数：气体的扩散系数：四、稀薄气体中的热传导第四章一、可逆过程1、准静态过程只有系统内部各部分之间及系统与外界之间都始终同时满足力学、热学和化学平衡条件的过程才是准静态过程。2、可逆过程只有无耗散的准静态过程才是可逆过程。二、体积膨胀功外界对系统所做的功为：三、热力学第一定律自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同的形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中能量的数量不变。数学表达式：在一般情况下：微分形式：对于准静态过程：四、热容与焓五、热力学第一定律在理想气体中的应用1、焦耳定律理想气体内能仅是温度的函数，与体积无关。2、理想气体的内能及焓3、迈耶公式迈耶公式5、几个过程等温过程：等体过程：等压过程：绝热过程：多方过程：六、热机效率1、热机循环：在p-V图上顺时针循环为热机循环。2、热机效率：3、卡诺循环：由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环。七、制冷系数第五章一、热力学第二定律1、两种表述开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。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引起其他影响。或热量不能自发地从低温物体传到高温物体。2、四种不可逆因素耗散不可逆因素，力学不可逆因素，热学不可逆因素，化学不可逆因素。二、卡诺定理（1）在相同的高温热源和相同的低温热源间工作的一切可逆热机其效率都相等，与工作物质无关。（2）在相同的高温热源和相同的低温热源间工作的一切热机的效率都不可能大于可逆热机的效率。三、熵与熵增加原理1、克劳修斯等式2、熵的计算3、不可逆过程中熵的计算（1）设计一个连接相同初末状态的可逆过程，用公式进行计算。（2）计算出熵关于状态参量的函数表达式，把初末状态代入求解。4、理想气体熵的表达式5、熵增加原理热力学系统从一平衡态绝热地到达另一个平衡态的过程中，它的熵永不减少。若过程是可逆的，则熵不变；若过程是不可逆的，则熵增加。四、热力学第二定律的数学表达式1、克劳修斯不等式2、数学表达式3、熵增加原理4、热力学基本方程五、熵的微观意义玻耳兹曼关系：第六章一、液体的表面现象1、表面张力与表面能2、球形液面附加压强球形液面内外处于力学平衡时，球内压强总要比球外压强大对于一个球形液膜，只要内外球面半径相差很小，则膜内压强总比膜外压强大3、毛细现象毛细管中液面上升的高度为：二、气液相变1、定义：物