2022-2023学年高二物理竞赛课件：功及其相关物理量

1功及其相关物理量2过程：过程:指热力学系统状态的变化。系统不处于平衡态时，过程一定发生。系统处于平衡态时，必须改变外界条件，过程才会发生。闭系的作用分为热交换、功。对开系则还有物质的交换。31.准静态过程（Quasi-staticprocess）准静态过程：进行的非常缓慢的过程，系统在过程中经历的每一个状态都可以看作平衡态，是理想的极限概念。准静态过程的性质：⑴

无摩擦力的准静态过程：外界的作用力可用系统的状态参量描述。⑵有摩擦力的准静态过程：外界的作用力不可用系统的状态参量描述。——非准静态过程，系统的平衡态受到破坏。4研究准静态过程中外界对系统所作的功：PPdxa如果系统在准静态过程中体积改变有限，由VA变到VB，则

5图中的一点确定一组（V,P）值，相应于简单系统的一个平衡态。一个准静态过程可以用图上的一条曲线代表（一系列平衡态组成）。外界在准静态过程中对系统所作的功等于P-V图中曲线P=P(V)下方面积值。外界对系统所作的功与过程有关。准静态过程是一个理想化的概念，但是许多实际过程接近准静态。VPAIIIB62.液体薄膜的表面积功：73.电介质极化功两个平行板组成的电容器内充满电介质，两板的电势差为U，当电容器的电荷增量为dq时，外界作功

dW=Udqρ：电容器的面电荷密度，A：平行板面积，l两极之间的距离，E：电介质中的电场强度，

dq=Adρ，El=U所以：dW=Udq=ElAdρ=VEdρV=Al电介质的体积。8电磁学的高斯定律ρ=DD：电位移dW=VEdDD=

oE+P

o：真空介电常数8.854

10-12F

m-1,P：电极化强度。激发电场的功，使介质极化的功94.广义功在准静态过程中外界对系统所做的功：yi称为外参量，Yi是与yi相应的广义力。10广延量：与系统的质量或者摩尔数成正比，可叠加。如：质量M、摩尔数n、体积V强度量：与系统的质量或摩尔数无关。如：压强P、温度T、磁场强度H

广延量除以质量、物质的量或体积可成为强度量。

c=C/M,Vm=V/n,ρ=M/V均匀系统的热力学量分为两类：广延量强度量5.广延量和强度量Brown运动理论

简介

Brown粒子位移的方均值

Brown运动与扩散的关系

简单应用

1927年，英国植物学家Brown在用显微镜观察浮在水中的植物花粉时，发现这些颗粒不停地作无规则运动．这种运动称为Brown运动，作运动的粒子称为Brown粒子．

Brown运动实质上是周围分子无规则运动的反映．而且，由于观测是在宏观短而微观长的时间内进行的，因此实际上观测到的是Brown粒子的一种平均运动，Brown粒子的位移只是一种剩余的涨落．Brown运动在科学技术上具有重大的意义．简介Brown粒子位移的方均值

为简单起见，只讨论Brown粒子的运动在一个水平方向的投影，且假设不存在外场．设Brown粒子的质量为m，在时刻t，微粒的坐标为x(t)．周围分子对Brown碰撞的净作用力为F(t).Langevin将F(t)分解成两部分其中F‘(t)相当于周围分子对静止的Brown粒子的碰撞作用力;F“(t)是由于当Brown粒子以速度v运动