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会计学热学是研究与热现象(xiànxiàng)有关的规律的科学。宏观法与微观法相辅相成,彼此(bǐcǐ)联系又相互补充。第7章温度和气体(qìtǐ)动理论(TemperatureandGasdynamictheory)【学习(xuéxí)目的】7.1宏观(hóngguān)与微观根据系统与外界之间的相互作用以及能量、质量(zhìliàng)交换的情况,可以把系统分为:宏观描述:从整体上描述一个系统的状态(zhuàngtài)。相应的物理量为宏观量,一般可以直接测量。对于一个封闭系统,在经过相当长的时间后,此系统整体的宏观性质将不随时间而变化、且具有确定(quèdìng)的状态。热力学系统所处的这种状态称为平衡状态。7.2温度(wēndù)的概念热力学第零定律:如果两个热力学系统中的每一个(yīɡè)都与第三个热力学系统处于热平衡,则它们彼此也必定处于热平衡。由热胀冷缩特性,标准状态下,冰水混合,留一刻痕,水沸腾(fèiténg),又一刻痕,之间百等份,就是摄氏温标(oC)。7.3理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)温标7.4理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)状态方程阿伏加德罗常量:玻—马定律(dìnglǜ)PV=C2)方程(fāngchéng)只适用于平衡态。气体(qìtǐ)动理论(Gasdynamictheory)2、物体内的分子(fēnzǐ)在不停地运动着(扩散现象),这种运动是无规则的(布朗运动),其剧烈程度与物体的温度有关(热运动);3、分子(fēnzǐ)之间有相互作用力气体(qìtǐ)动理论是统计物理最简单最基本的内容7.6理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)的压强定义(dìngyì):某一事件i发生的概率为Pi对大量分子组成(zǔchénɡ)的气体系统的统计假设:其中(qízhōng):说明:(2)(3)是关于(guānyú)分子无规则运动的统计性假设,只适用于大量分子的集体;涨落:宏观小微观大dV,各时刻的dN/dV相对于平均值n的差别。一定质量的处于平衡态的理想气体,N,V,设分子m按速度(sùdù)的分布:dt时间(shíjiān)内对dA的冲量为7.7温度的微观(wēiguān)意义(1)温度(wēndù)是描述热力学系统平衡态的一个物理量。—方均根速率(sùlǜ)§7.8能量均分(jūnfēn)定理质心(zhìxīn)C平动:(x,y,z)3、多原子(yuánzǐ)分子气体(qìtǐ)模型:由于分子碰撞频繁(pínfán),平均地说,能量分配没有任何自由度占优势。平均(píngjūn)总动能=平均(píngjūn)平动动能内能:系统(xìtǒng)内部各种形式能量(动能和势能)的总和。理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)的内能只是温度的函数一、速率(sùlǜ)分布函数由于dNv/N是速率(sùlǜ)v附近dv区间的分子数与总分子数之比,所以它应与v的大小有关,可以写成:因为(yīnwèi)二、麦克斯韦速率分布(fēnbù)函数:分子速率在v附近v—v+dv范围内的概率。三、三种(sānzhǒnɡ)统计速率温度越高,速率(sùlǜ)大的分子数越多气体分子的热运动越激烈。分立(fēnlì):例1、设某气体的速率分布(fēnbù)函数为(2)设总分子(fēnzǐ)数为N,则3、方均根速率(sùlǜ)(RMS)高斯积分:几点说明(shuōmíng):2、三种速率(sùlǜ)应用于不同问题的研究中§7.10气体分子(fēnzǐ)的平均自由程自由程:分子(fēnzǐ)两次相邻碰撞之间自由通过的路程.平均碰撞频率:任一个分子单位(dānwèi)时间内与其它分子的平均碰撞次数。根据,可得解:按气体(qìtǐ)分子算术平均速率公式算得即在标准状态下,在1s内分子的平均碰撞(pènɡzhuànɡ)次数约有80亿次。解