2011年自考物理(工)串講筆記(一)
第二篇 熱學(xué)轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com
2.1 氣動理論
2.2 熱力學(xué)理論
這一篇主要講述的內(nèi)容是以氣體為研究對象時(shí)所涉及的物理量,以及氣體狀態(tài)改變所涉及的功、熱、內(nèi)能運(yùn)算研究氣體時(shí)所涉及的物理量主要有P、V、T分別為壓強(qiáng)、體積、溫度。氣體的狀態(tài)可以用一組P、V、T來表示,如果氣體的P、
V、T中有物理量發(fā)生改變,我們就稱之為氣體狀態(tài)改變了,因此在研究氣體的時(shí)候不同狀態(tài)的氣體通??赡茏裱煌囊?guī)律,這樣研究氣體就沒有標(biāo)準(zhǔn)了,結(jié)果也會五花八門,為此,我們規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)的研究狀態(tài),即在壓強(qiáng)P0=1atm,溫度為T0=273.15K時(shí),此時(shí)1摩爾的任何氣體的體積均為 此即阿伏加德羅定律,符合該定律的氣體,稱之為理想氣體,理想氣體的P、V、T通常符合,關(guān)于R稱之為普遍常量,上述公式涉及的單位詳見P107.
前面講到氣體的狀態(tài)涉及P、V、T,那么P、V、T究竟是什么,如何產(chǎn)生的呢?
我們知道氣體分子通常是運(yùn)動的,關(guān)于氣體體積V比較容易理解,它通常和盛裝氣體容器有關(guān),因此在此不再敘述壓強(qiáng)如何產(chǎn)生的呢?我們在雨天打傘,雨點(diǎn)打在傘上你會通過手感到雨點(diǎn)對傘的壓力,如果將裝在容器的氣體分子想像成雨點(diǎn),由于它們無規(guī)則雜亂無章的熱運(yùn)動,必然和裝它的容器壁發(fā)生沖撞,大量分子對器壁的沖撞就會形成對器壁的壓力作用,此即壓強(qiáng)成因,如果是理想氣體的話,則其壓強(qiáng)可通過下式求取
是單位體積的平均分子數(shù),V為分子熱運(yùn)動的速率。
關(guān)于反映分子熱運(yùn)動的分子速率主要三種
最慨然速率,通常 表示,
方均根速率,通常 表示,
平均速率
上述理想氣體壓強(qiáng)公式中,V為方均根速率的平方。
上面介紹了壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)和壓強(qiáng)的計(jì)算公式,那么什么是溫度呢?
溫度是衡量分子熱運(yùn)動的劇烈程度的,在數(shù)值上它和分子熱運(yùn)動的平均平動動能有關(guān),分子的平均平動動能是指將分子看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),作平移運(yùn)動,其熱運(yùn)動動能就是平動動能,其量化公式,分子作無規(guī)則熱運(yùn)動表明分子具有能量,這種能量不僅僅體現(xiàn)在平動動能上,還體現(xiàn)在分子可以轉(zhuǎn)動,振動等運(yùn)動形式上,將上述所有可能的能量的和稱之為分子熱運(yùn)動總能量。每個(gè)分子平均總能量 ,i為自由度,關(guān)于自由度大家要記清楚不同分子種類的自由度,詳見P114頁。
除了上述分子熱運(yùn)動能外分子和分子間還存在勢能,將分子熱運(yùn)動的功能和熱能的和叫作物質(zhì)的內(nèi)能,對于理想氣體,由于忽視分子間作用力,所以理想主體的內(nèi)能是指分子熱運(yùn)動動能的總和。
質(zhì)量M,摩爾質(zhì)量mol的的理想氣體內(nèi)能
要牢牢掌握
本章節(jié)留閱讀,教材第7節(jié)氣體分子熱運(yùn)動的速率分布規(guī)律,在115頁,希望課后認(rèn)真閱讀。
熱力學(xué)基礎(chǔ)這一章是這一篇的重點(diǎn),熱力學(xué)基礎(chǔ)這一章主要分為兩部分內(nèi)容:
(1)氣體狀態(tài)從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)變化,從能量角度涉及哪幾個(gè)物理量,對于幾種典型的變化過程Q、W、E如何計(jì)算。
(2)氣體狀態(tài)從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)改變能不能發(fā)生,如果能夠發(fā)生,發(fā)生條件是什么,前者和熱力學(xué)第一定律有關(guān),后者和熱力學(xué)第二定律有關(guān)。
熱力學(xué)系統(tǒng)從平衡狀態(tài)1向狀態(tài)2變化中,外界對系統(tǒng)所作的功和外界給系統(tǒng)的熱量二者之和是恒定的。等于系統(tǒng)的內(nèi)能。
定律表明:
1.狀態(tài)改變涉及功、熱、內(nèi)能
2.功、熱、內(nèi)能三者建立了量上的關(guān)系,那么
平衡過程中功、能、熱如何計(jì)算呢?
平衡過程中功的計(jì)算:
平衡過程中熱量的計(jì)算:
C是摩爾熱容量, 通常又分為定壓摩爾熱容量和定容摩熱容量。
因此對于等壓過程熱量計(jì)算
對于等容過程熱量計(jì)算
內(nèi)能的計(jì)算
原則上,上述對熱、功、內(nèi)能計(jì)算的方法對所有狀態(tài)改變所經(jīng)
?2011年4月自學(xué)考試成績查詢時(shí)間及方式匯總
更多信息請?jiān)L問:自學(xué)考試頻道 自學(xué)考試論壇 自學(xué)考試博客
最新資訊
- 考前必背!自學(xué)考試《中國近現(xiàn)代史綱要》論述題高頻考點(diǎn)2024-10-19
- 自考報(bào)考策略:科學(xué)搭配科目,加速畢業(yè)進(jìn)程2024-07-20
- 2025年考研考生五一假期,英語科目應(yīng)該如何復(fù)習(xí)?2024-05-03
- 備考指南!2024年4月自學(xué)考試考前要做哪些準(zhǔn)備?2024-03-31
- 考前備考沖刺!自考如何一次就過?2024-03-30
- 考點(diǎn)匯總:《中國近現(xiàn)代史綱要》論述題2024-03-25
- 備考資料:《中國近現(xiàn)代史綱要》簡答題考點(diǎn)匯總2024-03-25
- 自考可以從哪些維度進(jìn)行備考?2024-02-17
- @自考生,這里有備考技巧2024-02-17
- 自學(xué)考試備考復(fù)習(xí)方法!建議收藏2024-02-16