大学物理-第22讲热学习题课.ppt

平顶山工学院物理教研室 上页 下页 返回 退出 * 1 .理想气体的状态方程. R=8?31 J·mol-1·K -1 称为普适气体恒量； n为分子数密度。 2 . 理想气体的压强公式 3 . 理想气体的温度公式 k=R/N0=1?38?10 -23 J·K -1 称为玻尔兹曼常数； 压强和温度的统计意义 基本概念和规律 4 .能量按自由度均分原理. 物质分子每个自由度平均动能为: 5 .理想气体内能 其中 i=t+r, 而t、r分别为分子的平动、转动自由度。 6 .麦克斯韦速率分布定律 dN/N=f(v)dv. 速率分布 曲线： f(v) v 0 7 .三种速率 最概然速率 平均速率 方均根速率 8 .气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 平均碰撞频率 平均自由程 三个速率的物理意义及它们的用途 10.摩尔热容 理想气体等容摩尔热容: 理想气体等压摩尔热容: 迈耶公式: 比热容比: 9.热力学第一定律 热学中的能量守恒，是普适的！ 对于准静态过程： 理想气体的等值过程、绝热过程公式 0 0 0 过程 特征 过程方程 吸收热量 对外做功 内能增量 等体V=常量 等压p=常量 等温T=常量 绝热 dQ=0 11.循环过程 热机效率 致冷系数 热机效率: 致冷系数: 12.卡诺循环 p V 0 T1 T2 a b c d 热力学第一定律的应用是重点，请同学们熟练掌握。 13.热力学第二定律 开尔文表述 克劳修斯表述 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，而且各种不可逆过程是相互关联的。 自发的方向 微观粒子热运动无序度小 能量品质高 微观粒子热运动无序度大 包含微观状态数少的态 包含微观状态数多的态 热力学几率小的态 热力学几率大的态 熵小的态 熵大的态 能量品质低 14. 玻尔兹曼熵公式 15.克劳修斯熵公式 S = k ln ? 16.熵增加原理 1.?在一密闭容器中储有A、B、C三种理想气体，气体处于平衡状态，气体A的分子数密度为n1，压强为p1，气体B的分子数密度为2n1，气体C的分子数密度为3n1，混合气体的压强p为（? ）?? ?? （A）3p1?????? （B） 4p1????? （C）5p1????? （D）6p1 2. 速率分布函数f(v)的物理意义为（? ）? ?? （A） 具有速率v的分子占总分子数的百分比 ?? （B） 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数 占总分子数的百分比 ?? （C） 具有速率v的分子数 ?? （D） 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数 选择题 D B 3. 设速率分布函数为f(v)，在N个理想气体分子的容器中，气体分子速率在v1~v2间的分子数为（? ） （B） ?? （C） ?（D） （A） 4.?如图所示的速率分布曲线，那一图中的两条曲线表示同一温度下氮气和氧气的分子速率分布曲线。( ) (A) (B) (C) (D) C B 7.?1mol刚性双原子理想气体分子在温度为T时，其内能为（ ） ?（B） （C） ? （D） （A） 6.?1mol压强为p、体积为V的氢气的内能为（? ）??? ?? ?（B） ? ?? （C） ?（D） （A） 5.?? 质量为m的氢气，分子的摩尔质量为M，温度为T的气体平均平动动能为（? ） （B）? ?? （C） （D）? （A） A A C 8. 一瓶氦气和一瓶氮气分子密度相同，分子平均平动动能相同，而且他们都处于平衡态，则他们（? ）? ?? （A） 温度相同、压强相同 ?? （B） 温度、压强都不相同 ?? （C） 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 ?? （D） 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 A 9. 刚性多原子分子气体的摩尔热容比为（ ? ）??? ?? （A） 1.2??????????????????? ?? （B）? 1.3 ?? （C） 1.4????? ?????????????? ??（D）? 1.6 B 10. 探索者5号卫星测定了太阳系内星际空间物质的密度，测得氢原子数密度为1.5×107m-3，氢原子的平均碰撞截面为4.0×10-21m2，则氢原子的平均自由程为（ ）? （A） 1.18×107m????????? （B） 1.18×1010m （C） 1.18×1013m?????????（D） 1.18×1016