(热力学与统计力学)热力学复习[精].ppt

气态方程:
上式适用于平衡态,即系统内部各处均匀一致,宏观性质不随时间 t 改变。
压强的表示: p=nkT
温度的统计意义:
方均根速率
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自由度 i :描述物体运动所需的独立坐标数。
单原子分子 i=t=3
双原子分子 i=t+r=3+2
三原子分子 i=t+r=3+3
能量按自由度均分原理:气体分子在每一个自由度上的平均动能均为 kT/2。
理想气体的内能:
气体的平均动能
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麦克斯韦速率分布函数:
三个速率
最可几速率
平均速率
方均根速率
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热力学第一定律
注意: Q的符号规定
热量
系统吸热 Q吸>0
系统放热 Q放>0
第一定律的微量形式
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热力学第一定律对等值过程的应用:
等容过程: V=const
等温过程: PV=const
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热机效率:
循环过程: A=Q吸-Q放
卡诺循环效率:
制冷系数
卡诺循环制冷系数
循环过程:热力学系统经历了一系列热力学过程后又回到初始状态,这个过程为循环过程。
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热力学第二定律的开而文表述:
不能制造出一种只从单一热源吸取热量,使其全部转变成功而不引起其它变化的循环工作的热机。
热力学第二定律的克劳休斯表述:
热量不能自动地从低温热源传到高温热源而不引起其它的变化。
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一、卡诺定理:
(1)在两个给定温度的热源之间工作的一切可逆
热机,其效率相等均为:
(2)在两个给定温度的热源之间工作的不可逆热机的效率小于可逆热机的效率。
二、熵:统计学定义
S = k ln 
三、克劳修斯熵的定义(可逆过程):
微分定义:
注意:系统的总熵为各子系统熵的和。S0是任意常数。
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四、克劳修斯熵的不等式:
意义为:不可逆过程热温比的积分小于熵的变化。
右边的公式表示不可逆过程的热温比。
五、由
熵的变化只与始末位置有关,与具体的过程(含不可逆过程)无关。
计算初、终两态熵的改变时,其积分路线可以是连接初、终两态的任一可逆过程。
微分表示:
对于系统的不可逆绝热过程 dQ=0, dS≥0 系统的熵总是增加的。
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