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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大學(xué)物理學(xué)知識總結(jié)第一篇 力學(xué)基礎(chǔ)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)一、描述物體運(yùn)動的三個必要條件(1)參考系(坐標(biāo)系):由于自然界物體的運(yùn)動是絕對的,只能在相對的意義上討論運(yùn)動,因此,需要引入?yún)⒖枷担瑸槎棵枋鑫矬w的運(yùn)動又必須在參考系上建立坐標(biāo)系。(2)物理模型:真實(shí)的物理世界是非常復(fù)雜的,在具體處理時必須分析各種因素對所涉及問題的影響,忽略次要因素,突出主要因素,提出理想化模型,質(zhì)點(diǎn)和剛體是我們在物理學(xué)中遇到的最初的兩個模型,以后我們還會遇到許多其他理想化模型。質(zhì)點(diǎn)適用的范圍:1.物體自身的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體運(yùn)動的空間范圍2.物體作平動如果一個物體在運(yùn)動時,上述兩個條件一個也不滿足,我們可
2、以把這個物體看成是由許多個都能滿足第一個條件的質(zhì)點(diǎn)所組成,這就是所謂質(zhì)點(diǎn)系的模型。如果在所討論的問題中,物體的形狀及其在空間的方位取向是不能忽略的,而物體的細(xì)小形變是可以忽略不計的,則須引入剛體模型,剛體是各質(zhì)元之間無相對位移的質(zhì)點(diǎn)系。(3)初始條件:指開始計時時刻物體的位置和速度,(或角位置、角速度)即運(yùn)動物體的初始狀態(tài)。在建立了物體的運(yùn)動方程之后,若要想預(yù)知未來某個時刻物體的位置及其運(yùn)動速度,還必須知道在某個已知時刻物體的運(yùn)動狀態(tài),即初臺條件。二、描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動和運(yùn)動變化的物理量(1)位置矢量:由坐標(biāo)原點(diǎn)引向質(zhì)點(diǎn)所在處的有向線段,通常用表示,簡稱位矢或矢徑。在直角坐標(biāo)系中在自然坐標(biāo)系中 在平
3、面極坐標(biāo)系中(2)位移:由超始位置指向終止位置的有向線段,就是位矢的增量,即位移是矢量,只與始、末位置有關(guān),與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡及質(zhì)點(diǎn)在其間往返的次數(shù)無關(guān)。路程是質(zhì)點(diǎn)在空間運(yùn)動所經(jīng)歷的軌跡的長度,恒為正,用符號表示。路程的大小與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡開關(guān)有關(guān),與質(zhì)點(diǎn)在其往返的次數(shù)有關(guān),故在一般情況下:但是在時,有(3)速度與速率:平均速度平均速率 平均速度的大?。ㄆ骄俾剩┵|(zhì)點(diǎn)在時刻的瞬時速度質(zhì)點(diǎn)在時刻的速度 則在直角坐標(biāo)系中式中 ,分別稱為速度在x軸,y軸,z軸的分量。在自然坐標(biāo)系中 式中是軌道切線方向的單位矢。位矢和速度是描述質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動的狀態(tài)參量。(4)加速度:加速度是描述質(zhì)點(diǎn)速度變化率的物理量。在
4、直角坐標(biāo)系中式中 , ,分別稱為加速度在x軸、y軸,z軸的分量。在自然坐標(biāo)中式中,是加速度a是軌道切線方向和法線方向的分量式。3、運(yùn)動學(xué)中的兩類問題(以直線運(yùn)動為例)(1)已知運(yùn)動方程求質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度,這類問題主要是利用求導(dǎo)數(shù)的方法,如已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為則質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度分別為(2)已知質(zhì)點(diǎn)加速度函數(shù)以及初始條件,建立質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程,這類問題主要用積分方法。設(shè)初始條件為:t=0時,v若a,則因a,所以即若,則因,所以, 求出,再解出,即可求出運(yùn)動方程。若,是因,有4、曲線運(yùn)動中的兩類典型拋體運(yùn)動若以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平前進(jìn)方向?yàn)檩S正向,向上方為軸正向,則(1)運(yùn)動方程為(2)速度方
5、程為(3)在最高點(diǎn)時,故達(dá)最高點(diǎn)的時間為所以射高為 飛得總時間水平射程 (4)軌道方程為 圓周運(yùn)動(1)描述圓周運(yùn)動的兩種方法:線量角量線量與角量的關(guān)系:(2)勻角加速(即=常數(shù))圓周運(yùn)動:可與勻加速直線運(yùn)動類比,故有 (3)勻變速率(即常數(shù))的曲線運(yùn)動:以軌道為一維坐標(biāo)軸,以弧長為坐標(biāo),亦可與勻加速直線運(yùn)動類比而有 (4)勻速率圓周運(yùn)動(即)在直角坐標(biāo)系中的運(yùn)動方程為: 軌道方程為: 5、剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述(1)定軸轉(zhuǎn)動的角量描述:剛體在定軸轉(zhuǎn)動時,定義垂直于轉(zhuǎn)軸的平面為轉(zhuǎn)動平面,這時剛體上各質(zhì)點(diǎn)均在各自的轉(zhuǎn)動平面內(nèi)作圓心在軸上的圓周運(yùn)動。在剛體中任選一轉(zhuǎn)動平面,以軸與轉(zhuǎn)動平面的交點(diǎn)為坐標(biāo)原
6、點(diǎn),過原點(diǎn)任引一條射線為極軸,則從原點(diǎn)引向考察質(zhì)點(diǎn)的位矢與極軸的夾角即為角位置,于是一樣可引入角速度,角加速度,即對質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動的描述在剛體的定軸轉(zhuǎn)動中依然成立。(2)剛體定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn):角量描述共性即所有質(zhì)點(diǎn)都有相同的角位移、角速度、角加速度;線量描述個性即各質(zhì)點(diǎn)的線位移、線速度、線加速度與質(zhì)點(diǎn)到軸的距離成正比。作定軸轉(zhuǎn)動的剛體同樣存在兩類問題,即已知剛體定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動方程求角速度、角加速度;已知剛體定軸轉(zhuǎn)動的角加速度的函數(shù)及初始條件,求運(yùn)動方程。6、相對運(yùn)動的概念(1)只討論兩個參考系的相對運(yùn)動是平動而沒有轉(zhuǎn)動的情況。設(shè)相對于觀察者靜止的參考系為S,相對于S系作平動的參考系為,則運(yùn)動
7、物體A相對于S系和系的位矢、速度、加速度變換關(guān)系分別為:(2)上述變換關(guān)系只在低速(即)運(yùn)動條件下成立,如果系相對于S系有轉(zhuǎn)動,則速度變換關(guān)系亦成立,而加速度變換關(guān)系不成立。質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)牛頓運(yùn)動定律第一定律(慣性定律):任何物體都保持靜止的或沿一直線作勻速運(yùn)動的狀態(tài),直到作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。原來靜止的物體具有保持靜止的性質(zhì),原來運(yùn)動的物體具有保持運(yùn)動的性質(zhì),因此我們稱物體具有保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)稱為慣性。一切物體都具有慣性,慣性是物體的物理屬性,質(zhì)量是慣性大小的量度。 慣性大小只與質(zhì)量有關(guān),與速度和接觸面的粗糙程度無關(guān)。 質(zhì)量越大,克服慣性做功越大;質(zhì)量越小,克服慣性做功越
8、小。第二定律:運(yùn)動的變化與所加的動力成正比,并且發(fā)生在這力所沿的直線方向上即,當(dāng)物體低速運(yùn)動,速度遠(yuǎn)低于光速時,物體的質(zhì)量為不依賴于速度的常量,所以有 , 這也叫動量定理。在相對論中F=ma是不成立的,因?yàn)橘|(zhì)量隨速度改變,而F=d(mv)/dt依然使用。在直角坐標(biāo)系中有 , , 在平面曲線運(yùn)動有 ,第三定律:對于每一個作用總有一個相等的反作用與之相反,或者說,兩個物體之間對各自對方的相互作用總是相等的,而且指向相反的方向,即適用范圍:(1)只適用于低速運(yùn)動的物體(與光速比速度較低)。 (2)只適用于宏觀物體,牛頓第二定律不適用于微觀原子。 (3)參照系應(yīng)為慣性系。 常見的幾種性質(zhì)力萬有引力存在
9、與宇宙萬物之間的力,它使行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn),萬有引力大?。篎=G×m1m2/r2,其中G為萬有引力常量。 重力 地球有一種奇異的力量,它能把空中的物體向下拉,這種力叫做“重力”。重力的大小叫重量。如果同樣的物體到了北極或南極,它的重量也將發(fā)生改變。重力是地球與物體間萬有引力的一個分力,方向指向地心,另一個分立則為物體隨地球一起旋轉(zhuǎn)時的向心力。 彈力 物體發(fā)生彈性形變時產(chǎn)生的力。 摩擦力 相互接觸的兩個物體,當(dāng)他們要發(fā)生相對運(yùn)動時,摩擦面就產(chǎn)生阻礙運(yùn)動的力。摩擦力一定要阻礙物體的相對運(yùn)動,并產(chǎn)生熱。摩擦力分為靜摩擦力、活動摩擦力和濕摩擦力。非慣性系與慣性力質(zhì)量為m的物體,在平動加速度為a
10、0的參照系中受的慣性力為 在轉(zhuǎn)動角速度為w的參照系中,慣性離心力為功 和 能功的定義質(zhì)點(diǎn)在力F的作用下有微小的位移dr(或?qū)憺閐s),則力作的功定義為力和位移的標(biāo)積,即對質(zhì)點(diǎn)在力作用下的有限運(yùn)動,力作的功為在直角坐標(biāo)系中,此功可寫為恒力的功:保守力的功:功率:動能定理(慣性系中)質(zhì)點(diǎn)動能定理:合外力對質(zhì)點(diǎn)作的功等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量。質(zhì)點(diǎn)系動能定理:系統(tǒng)外力的功與內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)總動能的增量。機(jī)械能:E=Ek+Ep勢能:保守力功等于勢能增量的負(fù)值:物體在空間某點(diǎn)位置的勢能:萬有引力勢能:,為零勢能參考位置重力勢能:,h=0處為勢能零點(diǎn)彈簧彈性勢能:以彈簧的自然長度為勢能零點(diǎn)功能原理:即:外力的
11、功與非保守內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。機(jī)械能守恒定律外力的功與非保守內(nèi)力的功之和等于零時,系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變。即沖量和動量稱為在時間內(nèi),力對質(zhì)點(diǎn)的沖量。質(zhì)量與速度乘積稱動量 質(zhì)點(diǎn)的動量定理物體在運(yùn)動過程中所受合外力的沖量,等于該物體動量的增量質(zhì)點(diǎn)的動量定理的分量式: 質(zhì)點(diǎn)系的動量定理:質(zhì)點(diǎn)系的動量定理分量式:動量定理微分形式,在時間內(nèi):動量守恒定理當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時,系統(tǒng)的總動量將保持不變,稱為動量守恒定律 動量守恒定律分量式: 質(zhì)點(diǎn)的角動量:力矩:質(zhì)點(diǎn)的角動量定理: 質(zhì)點(diǎn)的角動量守恒定律:,質(zhì)點(diǎn)系的角動量:力矩: 質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理:質(zhì)點(diǎn)系的角動守恒定律:若,則恒矢量剛體力學(xué)基礎(chǔ)
12、剛體:在受外力作用時形狀和體積不發(fā)生改變的物體。(1) 剛體是固體物件的理想化模型。(2) 剛體可以看作是由許多質(zhì)點(diǎn)組成,每一個質(zhì)點(diǎn)叫做剛體的一個質(zhì)元。(3) 剛體這個質(zhì)點(diǎn)系的特點(diǎn)是:在外力作用下各質(zhì)元之間的相對位置保持不變。自由度:完全確定一個物體的空間位置,所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。1、質(zhì)點(diǎn)的自由度在空間自由運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),它的位置用三個獨(dú)立坐標(biāo)確定。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動受到約束時,自由度會減少。2、質(zhì)點(diǎn)系的自由度N個自由質(zhì)點(diǎn)組成的指點(diǎn)系,每個質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)各自獨(dú)立,其自由度為3N。3、剛體的轉(zhuǎn)動自由度剛體是一種特殊的指點(diǎn)系,運(yùn)動過程中各質(zhì)元之間的相對位置總是保持不變。確定剛體質(zhì)心的空間位置需要3個坐標(biāo)變量x
13、,y,x,有3個平動自由度(t=3);確定剛體轉(zhuǎn)軸的方向,需要2個坐標(biāo)變量,確定剛體繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的角度,需要1個坐標(biāo)變量,一共具有3個轉(zhuǎn)動自由度(r=3)。最終,剛體位置的確定共需要6個自由度:i=t+r=6。剛體的運(yùn)動形式:1、平動:如果剛體在運(yùn)動中,連結(jié)體內(nèi)任意兩點(diǎn)的直線在空間的指向總保持平行,這樣的運(yùn)動就叫平動。剛體平動時,剛體內(nèi)各質(zhì)元的運(yùn)動軌跡都一樣,而且在同一時刻的速度和加速度都相等。因此,在描述剛體的平動時,可以用一點(diǎn)的運(yùn)動來代表,通常就用剛體的質(zhì)心的運(yùn)動來代表整個剛體的平動。最多有3個自由度。2、轉(zhuǎn)動:定軸轉(zhuǎn)動:剛體的各質(zhì)元均做圓周運(yùn)動,而且各圓的圓心都在一條固定不動的直線上的運(yùn)動
14、,稱定軸轉(zhuǎn)動。這條固定的直線叫轉(zhuǎn)軸。定軸轉(zhuǎn)動最多有1個轉(zhuǎn)動自由度。定點(diǎn)轉(zhuǎn)動:剛體繞某一固定點(diǎn),但轉(zhuǎn)軸方向不固定的運(yùn)動。確定轉(zhuǎn)軸的方向,需要2個坐標(biāo)量;確定剛體繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的角度,需要1個坐標(biāo)量,一共具有3個轉(zhuǎn)動自由度。3、平動和轉(zhuǎn)動的結(jié)合:剛體的一般運(yùn)動都可以認(rèn)為是平動和繞某一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的結(jié)合。如車輪的進(jìn)動。最多有6個自由度。剛體定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)描述剛體繞某一固定軸轉(zhuǎn)動時,各質(zhì)元都在垂直于轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,且所有質(zhì)元的矢徑在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同。剛體上各質(zhì)元的線速度、加速度一般是不同的,但由于各質(zhì)元的相對位置保持不變,所以描述各質(zhì)元運(yùn)動的角量,如角位移、角速度和角加速度都是一樣的。因此
15、描述剛體的運(yùn)動時,用角量最為方便。根據(jù)這一特點(diǎn),常取垂直于轉(zhuǎn)軸的平面為參考系,這個平面稱轉(zhuǎn)動平面。角位置:角位移矢量:,方向與轉(zhuǎn)動方向成右手螺旋法則。角速度矢量: (rad/s)方向與轉(zhuǎn)動方向成右手螺旋法則。線速度:角速度:角加速度矢量: (rad/s2)加速轉(zhuǎn)動,角加速度與角速度方向相同;減速轉(zhuǎn)動,角加速度與角速度方向相反剛體的定軸轉(zhuǎn)動剛體定軸轉(zhuǎn)動角動量 將剛體看成許多質(zhì)點(diǎn)元構(gòu)成,質(zhì)量分別為;距轉(zhuǎn)軸的距離分別為;各自速率分別為。 第i個質(zhì)點(diǎn)對轉(zhuǎn)軸的角動量 整個剛體的總角動量定義: 剛體對于某轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。定軸轉(zhuǎn)動的剛體的角動量,等于剛體對該轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量與角速度的乘積,方向沿轉(zhuǎn)軸,與角速度
16、矢量同向。剛體定軸轉(zhuǎn)動定律(力矩的瞬時作用規(guī)律) 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)受合外力時,該力對轉(zhuǎn)軸的力矩: 整個剛體受到的合外力矩:剛體定軸轉(zhuǎn)動定律:定軸轉(zhuǎn)動的剛體所受的合外力矩,等于剛體對該轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量與角加速度的乘積。 力矩平衡時,即:固定軸轉(zhuǎn)動的剛體,當(dāng)它相對該轉(zhuǎn)軸所受的合外力矩為零時,它將保持勻角速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。這反映了任何轉(zhuǎn)動物體都有轉(zhuǎn)動慣性。剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理(力矩的時間累積作用)由剛體定軸轉(zhuǎn)動定律:,即左邊: 力矩作用于剛體的時間累積效應(yīng),稱為沖量矩。右邊: 剛體角動量的增量。剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理:剛體在轉(zhuǎn)動中所受合外力矩的沖量矩,等于剛體角動量的增量。(角動量也稱為動量矩)角動量守恒定律當(dāng)
17、剛體所受合力矩為零時,則其定軸轉(zhuǎn)動的角動量保持不變。角動量守恒定律與動量守恒定律、能量守恒定律一樣都是自然界的規(guī)律。力矩的空間累積作用(1) 力矩作功 (2) 轉(zhuǎn)動動能 (3) 轉(zhuǎn)動的動能定理 定軸轉(zhuǎn)動剛體的機(jī)械能守恒只有保守力的力矩作功時,剛體的轉(zhuǎn)動動能與轉(zhuǎn)動勢能之和為常量式中hc是剛體的質(zhì)心到零勢面的距離。轉(zhuǎn)動慣量的定義 剛體繞軸轉(zhuǎn)動慣性的量度1、分立質(zhì)點(diǎn)系組成的剛體: 轉(zhuǎn)動慣量等于剛體中每個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與該質(zhì)點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離平方之積的總和。2、連續(xù)剛體: 轉(zhuǎn)動慣量的物理意義及性質(zhì): 轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量類似,它是剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的量度; 轉(zhuǎn)動慣量不僅與剛體質(zhì)量有關(guān),而且與剛體轉(zhuǎn)軸的位置及剛體的質(zhì)量
18、分布有關(guān); 轉(zhuǎn)動慣量具有相對性:同一剛體,對于不同的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)動慣量不同。 轉(zhuǎn)動慣量具有迭加性:n個剛體組成的剛體系統(tǒng),繞同一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量等于各剛體對該轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量之和: 平行軸定理:剛體對任一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量,等于剛體對通過質(zhì)心并與該軸平行的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量、加上剛體質(zhì)量與兩軸間距的二次方的乘積:一些常見剛體的轉(zhuǎn)動慣量質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律和剛體的定軸轉(zhuǎn)動規(guī)律的對比質(zhì)點(diǎn)平動剛體轉(zhuǎn)動力F牛二定律:力矩M轉(zhuǎn)動定律:質(zhì)量轉(zhuǎn)動慣量J加速度角加速度速度牛二定律微分形式:角速度轉(zhuǎn)動定律微分形式:動量動量定理:角動量角動量定理:動量守恒定律當(dāng)時,不變角動量守恒定律當(dāng)時,不變動能轉(zhuǎn)動動能外力做功力矩做功動能定理動能定
19、理狹義相對論基礎(chǔ)狹義相對論兩條基本原理:相對性原理;光速不變原理相對性原理物理體系的狀態(tài)據(jù)以變化的定律,同描述這些狀態(tài)變化時所參照的坐標(biāo)系究竟是用兩個在互相勻速移動著的坐標(biāo)系中的哪一個并無關(guān)系。 光速不變性原理任何光線在“靜止的”坐標(biāo)系中都是以確定的速度c運(yùn)動著,不管這道光線是由靜止的還是運(yùn)動的物體發(fā)射出來的?!?狹義相對論的時空觀同時性的相對性;長度的相對性;時間的相對性。長度收縮:L=L0<L0 時間膨脹:狹義相對論動力學(xué)質(zhì)速關(guān)系: 質(zhì)能關(guān)系:E=mc2動量:力:靜止能:E0=m0c2動能:Ek=E-E0=mc2- E=mc2; 外力作功:A=Ek2 -Ek1 動量能量關(guān)系:E2=E
20、02+(Pc)2第二篇 熱學(xué)氣體動理論理想氣體狀態(tài)方程在平衡態(tài)下,普適氣體常數(shù) 玻耳茲曼常數(shù) 則理想氣體狀態(tài)方程的另一種形式為 一摩爾理想氣體的物態(tài)方程 ,千克理想氣體的物態(tài)方程則理想氣體的壓強(qiáng)公式:該式揭示了宏觀量壓強(qiáng)和微觀量的統(tǒng)計平均值,之間的關(guān)系。實(shí)際氣體的狀態(tài)方程范德瓦耳斯方程溫度的統(tǒng)計規(guī)律由 ,得,該式又稱能量公式,溫度是氣體分子平均平動動能的量度,它表示大量氣體分子熱運(yùn)動的激烈程度。自由度:分子能量中含有的獨(dú)立的速度和坐標(biāo)的平方項(xiàng)數(shù)目單原子分子 雙原子剛性分子 多原子剛性分子 能理均分定理平衡態(tài)時分配在每一個自由度的能量都是,一個分子的平均平動動能,一個分子的平均動能(剛性分子)1
21、摩爾理想氣體的內(nèi)能 千克理想氣體內(nèi)能由該式得內(nèi)能的變化量和溫度的變化關(guān)系平衡態(tài)下氣體分子的速率分布規(guī)律速度分布函數(shù):表示在速率附近,單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比。麥克斯韋速度分布函數(shù):麥克斯韋速率分布函數(shù): 三種統(tǒng)計速率最概然速率算術(shù)平均速率 方均根速率 能量均分定理每一個自由度的平均動能為1/(2KT)一個分子的總平均動能為n摩爾理想氣體的內(nèi)能玻耳茲曼分布律平衡態(tài)下某狀態(tài)區(qū)間的粒子數(shù)µe-E/kT(玻耳茲曼因子),在重力場中粒子(分子)按高度的分布 分子的平均自由程熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)過程一個熱力學(xué)系統(tǒng)由開始到完結(jié)的狀態(tài)中所涉及的能量轉(zhuǎn)變。準(zhǔn)靜態(tài)過程:系統(tǒng)從一個平衡態(tài)到另
22、一個平衡態(tài),中間經(jīng)歷的每一狀態(tài)都可以近似看成平衡態(tài)過程。體積功:準(zhǔn)靜態(tài)過程中系統(tǒng)對外做的功為熱量:系統(tǒng)與外界或兩個物體之間由于溫度不同而交換的熱運(yùn)動能量。功和熱量功和熱量都是過程量,其大小隨過程而異,氣體在膨脹是做的功: 氣體在溫度變化時所吸收的熱量為:(C為摩爾熱容)摩爾熱容:1摩爾理想氣體在狀態(tài)變化過程中溫度升高1K時所吸收的熱量摩爾定體熱容 摩爾定壓熱容 理想氣體 摩爾熱容比 內(nèi)能 內(nèi)能是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù),理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù),即物質(zhì)的量為摩爾的理想氣體的內(nèi)能為:內(nèi)能的變化只和溫度的變化有關(guān),與過程無關(guān):熱力學(xué)第一定律, 熱力學(xué)第一定律在理想氣體的等值過程和絕熱過程中的應(yīng)用等體
23、過程等壓過程等溫過程絕熱過程絕熱方程, ,理想氣體的幾個重要的熱力學(xué)過程過程過程特征過程方程內(nèi)能增量系統(tǒng)做功吸收熱量等體0等壓等溫0絕熱0循環(huán)過程 系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化后又回到原狀態(tài),內(nèi)能的變化為零()。特點(diǎn):系統(tǒng)經(jīng)歷一個循環(huán)后,系統(tǒng)經(jīng)歷一個循環(huán)后,正循環(huán)(順時針)-熱機(jī)逆循環(huán)(逆時針)-致冷機(jī)熱循環(huán)(正循環(huán)):系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰?,對外做功,同時向低溫?zé)嵩捶艧?。效?致冷循環(huán)(逆循環(huán)):系統(tǒng)從低溫?zé)嵩次鼰幔邮芡饨缱龉?,向高溫?zé)嵩捶艧帷V吕湎禂?shù):卡諾循環(huán):系統(tǒng)只和兩個恒溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換的準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程??ㄖZ正循環(huán)效率卡諾逆循環(huán)致冷系數(shù)可逆過程:無摩檫的準(zhǔn)靜態(tài)過程是可逆過程。不可逆過程:各種實(shí)際宏
24、觀過程都是不可逆的,且它們的不可逆性又是相互溝通的。熱力學(xué)第二定律克勞修斯表述:熱量不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體。開爾文表述:任何循環(huán)動作的熱機(jī)只從單一熱源吸收熱量,使之完全變成有用功,而不產(chǎn)生其它影響是不可能的。(熱機(jī)效率為是不可能的)。兩種表述是等價的.微觀意義:自然過程總是沿著使分子運(yùn)動向更加無序的方向進(jìn)行。熵:表示物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一個物理量(記為S),它表示該狀態(tài)可能出現(xiàn)的程度。dS=dQR/T在熱力學(xué)中,是用以說明熱學(xué)過程不可逆性的一個比較抽象的物理量。 熵是體系的狀態(tài)函數(shù),其值與達(dá)到狀態(tài)的過程無關(guān)。熱力學(xué)概率W:與同一宏觀態(tài)對應(yīng)的所含有的微觀狀態(tài)數(shù)。自然過程沿著向W增大的方向進(jìn)行,平衡態(tài)相應(yīng)于一定宏觀條件下熱力學(xué)概率最大的狀態(tài)。玻耳茲曼熵公式克勞修斯熵公式, 熵增加原理:對孤立系統(tǒng) 對孤立系統(tǒng)的各種自然過程對孤立系統(tǒng)的可逆過程荊軻,一個四處為家的刺客,他的心猶如浮云,心如飄蓬,是沒有根的,然而高漸離的筑聲,卻成了他愿意停留在燕國這片土地上的原由。雖是初見,卻如故人。也許所有的遇見,早已經(jīng)是前世的注定,沒有早晚,剛好在合適的時間遇見你,就是最美的相識。他曾經(jīng)游歷過多少地方,自己已經(jīng)數(shù)不清,但是沒有一處可以挽留他行走的腳步,唯有今日高漸離的筑聲,讓他怎么也舍不得離開。從此二人心性相投,在燕國集市上,載歌擊筑,把盞言歡,歡喜處。嬉笑開顏,憂傷處,潸然淚下,即
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