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热学
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状态参量
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体积
- 气体分子所能到达的空间,1mol气体所占空间都是相同的
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压强
- 容器壁单位面积上垂直作用力,是气体分子对容器壁碰撞的结果
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温度
- 冷热程度,热运动的结果
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平衡态
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定义
- 气体的状态不随时间变化,在宏观上不变化,微观上,分子运动,热动平衡状态
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状态方程
- PV/T P:pa V:m3 T:K
- PV=M/u RT 质量 u:摩尔质量 R:8.31J/(mol.K) 普适其他常量
- p=nkt n=N/V 单位体积分子数 k:1.38*10(-23) 玻尔兹曼常数
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压强和温度的统计解释
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压强
- p=1/3nmv(2)=2/3ne[k] n:单位体积分子数量 v:平均速率 e[k] 单位体积中分子平均动能 e[k]=1/2mv(2)
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温度
- p=nkt p=2/3ne[k] ----e[k]=3/2kt 温度是热运动强度的量度
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能量按自由度均分原理
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自由度
- 单原子 有3个自由度 双原子: 有3+2(转动) 多原子:有3+3
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均分
- 单原子:e=i/2kt (i为自由度) 单:1/2kt 双:5/2kt 多:6/2kt 平均动能与温度有关, 平均能量与温度和自由度有关
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理想气体内能
- E=Ne=M/u* i/2*RT =i/2PV 标准状态下,压强相同
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平均碰撞率和自由程
- 平均碰撞率 Z=2(1/2)*3.14*d(2)nv 密度愈大,温度高(速度大) 平均碰撞率大
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自由程
- r=v/z=1/(2(1/2)*3.14*d(2)n) 与密度有关
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麦克斯韦
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最该然速率
- 温度高,该然速率曲线变宽,质量越小,速率该然曲线边宽
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平均速率
- v=(8kT/3.15m)(1/2)
- 方均根速率
- 方均根速率
- 平均速率
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功
- w=pv
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热量
- Q=M/u*C(T1-T2)
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内能
- E=M/u*i/2*RT
- 热力学第一定律及等值过程
- 绝热过程
- 摩尔热容量
- 循环过程
- 卡诺循环
- 热机效率
- 净功
- 制冷系数
- 热力学第二定律
- 可逆和不可逆过程
- 分支主题 2
- 分支主题 3