有關大學物理熱學的總結

有關大學物理熱學的總結

　　篇二：大學物理熱學部分小結

　　個人學習總結：大學物理的熱學部分還是相對不是太難的，因為與高中的物理關聯很大，很多概念都是以前接觸過的，但是沒有深入研究，這已經給這部分的學習帶來了極大的便利。如果說要有什么不同，主要那有如下幾個方面：

　　1、 研究方法的不一樣：雖然很多內容是接觸過的，但是重新學習的時候明顯感覺到不一樣的是研究方法，隨著其他知識的累積，尤其是高數的引入，給物理的學習帶來的極大的便利，特別是一些公式的推理過程讓我們更好的了解公式的來由，更好的便于記憶和理解。

　　2、 準確度的不同：在學習過程中，總有些以前的東西對推翻，因為要考慮的東西越來越多，微觀的宏觀的等壓的等溫的……這些都告訴我們要全面細致地學習，應用的知識越來越多，要把知識串成串。

　　3、 學習方法的不同：大學階段的物理學習和中學階段的物理學習存在著很大的不同，課少了，作業也少了，但是仍然不能放松，畢竟在中學幾乎每天都在學物理，所以現在的物理學習更需要自己的主動和認真。

　　以下是熱學的一些知識點的總結

　　1.溫度的概念與有關定義

　　1) 溫度是表征系統熱平衡時的宏觀狀態的物理量。

　　2) 溫標是溫度的數值表示法。常用的一種溫標是攝氏溫標，用t表示，其單位為攝氏度（℃）。另一種是熱力學溫標，也叫開爾文溫標，用T表示。它的國際單位制中的名稱為開爾文，簡稱K。

　　熱力學溫標與攝氏溫標之間的換算關系為：

　　T/K=273.15℃ + t

　　溫度沒有上限，卻有下限。溫度的下限是熱力學溫標的絕對零度。溫度可以無限接近于0 K，但永遠不能到達0 K。

　　2.理想氣體的微觀模型與大量氣體的統計模型。速度分布的特征。

　　1) 為了從氣體動理論的觀點出發，探討理想氣體的宏觀現象，需要建立理想氣體的微觀結構模型。可假設：

　　a氣體分子的大小與氣體分子之間的平均距離相比要小得多，因此可以忽略不計。可將理想氣體分子看成質點。

　　b分子之間的相互作用力可以忽略。

　　c分子鍵的相互碰撞以及與器壁的碰撞可以看作完全彈性碰撞。

　　綜上所述：理想氣體分子可以被看作是自由的，無規則運動著的彈性質點群。

　　2）每個分子的運動遵從力學規律，而大量分子的熱運動則遵從統計規律。統計規律告訴我們，可以聽過對圍觀物理量求平均值的方法得到宏觀物理量。氣體的宏觀參量（溫度、壓強等）是氣體分子熱運動的為管理的統計平均值。

　　3.理想氣體狀態方程與應用

　　當質量一定的氣體處于平衡態時，其三個狀態參數P、V、T并不相互獨立，二十存在一定的關系，其表達式稱為氣體的狀態方程f（P，V，T）= 0，最終得：0此式稱為理想氣體的狀態方程。

　　標準狀態：R=8.31J·mol-1·K-1，稱為摩爾氣體常量。

　　設一定理想氣體的分子質量為m0，分子數為N，并以NA表示阿伏伽德羅常數，可得：

　　p?Nm0RTNRmRT??T MVNAm0VVNA得：p?nkT，為分子數密度，可謂玻耳玆曼常量，值為1.38×10-23J·K-1.這也是理想氣體的狀態方程，多用于計算氣體的分子數密度，以及與它相關的其它物理量。

　　4、理想氣體的壓強與公式推導的思路

　　dIdF??i

　　dtdt

　　dF2p??m0?nivixdSi

　　2?p?m0nvx

　　22nmv?i0ixdtdS

　　?p?m0nv21?n(m0v2)332

　　2?p?nk3

　　壓強p是描述氣體狀態的宏觀物理量。壓強的微觀意義是大量氣體分子在單位時間內施予器壁單位面積上的平均沖量，離開了大量和平均的概念，壓強就失去了意義。

　　5、速率分布函數的定義與應用。三個統計速率與應用。

　　1) f(v)??v?0?NdN?，f（v）稱為速率分布函數。其物理意義為：速率vN?vNdv

　　附近單位速率區間內的分子數與總分子數的比。或者說速率在v附近單位速率區間內的分

　　子出現的概率。

　　2) 三個統計速率

　　a. 平均速率

　　b. 方均根速率

　　C. 最概然速率

　　與分布函數f(v)的極大值相對應的速率稱為最概然速率，其物理意義為：在平衡態條件下，理想氣體分子速率分布在vp附近的單位速率區間內的分子數占氣體總分子數的百分比最大。

　　2kT2RTRTvp???1. m0MM

　　6、真實氣體的狀態方程修正的兩個因素。

　　1)氣體液化的規律

　　2)真實氣體不能忽略分子固有體積和忽略除碰撞外的分子之間相互作用這兩個因素。

　　7、能量均分定理與理想氣體內能計算。

　　1) 分子的平均平動動能在每一個平動自由度上分配了同樣了相同的能量KT/2.稱為能量均分定理，可表述為：在溫度為T的平衡態下，物質分子的每個自由度都具有相同的平1動動能，其值為kT。 2

　　2) 設某種理想氣體的分子有i個自由度，則1mol理想氣體的內能為

　　iiE?NA(kT)?RT 22

　　質量為m，摩爾質量為M的理想氣體的內能為E?

　　8、熱力學第一定律與應用 miRT M2

　　系統從外界吸收熱量Q，一部分用來改變內能，一部分用來對外做功，根據能量守恒定律：Q??E?W，微分形式：dQ?dE?dW。

　　注意：

　　①Q、ΔE、W的符號規定。系統從外界吸熱則Q＞0（為正），放熱反之。內能增加ΔE＞0，內能減少反之。系統對外做功W＞0，外界對系統做功反之。

　　②熱力學第一定律表明，不從外界吸收能量而使其永不停息地做功的機器不存在，即第一類永動機不可能制成。

　　9、平衡態與準靜態過程

　　(1)平衡態

　　對于一個孤立系統而言，如果其宏觀性質在經過充分長的時間后保持不不變，也就是系統的狀態參量并不再隨時間改變，則此時系統所處的狀態稱為平衡態。處于平衡態的熱力學系統其內部無定向的粒子流動和能量的流動，系統的宏觀性質不隨時間改變，但組成系統的微觀粒子處于永恒不停的運動之中，因此，平衡態實際上是熱動平衡態，也是一種理想狀態。絕對的平衡態是不存在的。

　　系統處于平衡態時具有以下特點：①由于氣體分子的熱運動和頻率碰撞，系統各部分的密度、溫度、壓強等趨于均勻。②分子沿各個方向上運動的機會均等。

　　(2)準靜態過程

　　熱力學系統從一個平衡態到另一個平衡態的轉變過程中，每瞬時系統的中間態都無限接近于平衡態，則此過程為準靜態過程。

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