2012年自考物理（工）考前復(fù)習(xí)指導(dǎo)九

更新時(shí)間：2012-09-07 09:24:44 來(lái)源：|0

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　　等壓過(guò)程：壓強(qiáng)保持不變的過(guò)程。在等壓膨脹過(guò)程中，系統(tǒng)從外界吸收的熱量有一部分用于系統(tǒng)內(nèi)能，其余部分用于對(duì)外界作功;在等壓壓縮過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)作的功和系統(tǒng)內(nèi)能的減少量都轉(zhuǎn)變?yōu)閭鹘o外界的熱量。即Qp=E2E1+W

　　理想氣體的定容摩爾熱容量和定壓摩爾熱容量理論(簡(jiǎn)單應(yīng)用)

　　普適氣體常量的物理意義，1摩爾理想氣體在等壓過(guò)程中升溫1度時(shí)對(duì)外所作的功。即CpCr=R

　　泊松比 γ=Cp/Cv=(i+2)/i 理想氣體的這幾個(gè)量Cv，Cp，γ與氣體分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，即它們與分子運(yùn)動(dòng)的自由度有關(guān)。運(yùn)用這幾個(gè)量來(lái)對(duì)氣體的功、能、熱量進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。

　　等溫過(guò)程：由于溫度不變，因此系統(tǒng)的內(nèi)能不變，系統(tǒng)吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外做功。

　　五、絕熱過(guò)程(簡(jiǎn)單應(yīng)用)

　　絕熱過(guò)程就是系統(tǒng)與外界之間無(wú)熱量傳遞的過(guò)程，因此在狀態(tài)變化時(shí)，三個(gè)參量均會(huì)發(fā)生變化。

　　泊松方程(識(shí)記)

　　從PV圖上可見，絕熱線比等溫線更陡些，因?yàn)樵谙到y(tǒng)體積膨脹時(shí)要保持等溫必吸收熱量，而絕熱之后，沒有熱量可吸收，所以溫度降低，壓強(qiáng)減少。反之系統(tǒng)壓縮時(shí)，無(wú)處釋放熱量，從而溫度上升，壓強(qiáng)增大。

　　對(duì)于絕熱過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，只要能運(yùn)用幾個(gè)公式：一個(gè)是內(nèi)能增量公式：

　　絕熱過(guò)程的功：轉(zhuǎn)自環(huán) 球網(wǎng) 校edu24ol.com

　　絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)與外界無(wú)熱量傳遞，因此Q=0，系統(tǒng)消耗本身內(nèi)能對(duì)外作功而溫度降低(膨脹)或外界對(duì)系統(tǒng)所做功全部用于增加內(nèi)能而升高溫度。

　　六、循環(huán)過(guò)程(簡(jiǎn)單應(yīng)用)

　　循環(huán)過(guò)程即一個(gè)物體系統(tǒng)經(jīng)歷一連串的變化最后又恢復(fù)到原來(lái)的初始狀態(tài)的整個(gè)過(guò)程。在PV圖上，一個(gè)循環(huán)過(guò)程形成一個(gè)閉合曲線，起點(diǎn)和終點(diǎn)是相同的。

　　熱機(jī)的效率就是η=W循環(huán)/Q1 即在一個(gè)循環(huán)中從高溫?zé)釒?kù)中吸收的熱量中有百分之多少變?yōu)橛杏玫墓?。熱機(jī)的效率一定小于1。

　　熱機(jī)的循環(huán)過(guò)程在PV圖上均為順針方向進(jìn)行的，稱為正循環(huán)。

　　致冷機(jī)的循環(huán)過(guò)程是一個(gè)逆循環(huán)。致冷系數(shù)就是系統(tǒng)從低溫?zé)釒?kù)吸收的熱量與外界提供的功之比。

　　七、宏觀過(guò)程的方向性(領(lǐng)會(huì))

　　先看一下結(jié)論：自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都涉及到熱轉(zhuǎn)換或熱傳導(dǎo)。而功熱轉(zhuǎn)換過(guò)程是不可逆的;熱量從高溫物體自動(dòng)傳向低溫物體的過(guò)程是不可逆的;氣體的自由膨脹過(guò)程是不可逆的。所以一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都是不可逆的。

　　第二部分：熱力學(xué)第二定律

　　這個(gè)定律其實(shí)就是上面指出的熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程的不可逆性的規(guī)律?？梢杂幸韵卤硎觯翰豢赡馨褵崃繌牡蜏匚矬w傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響;不可能從單一熱庫(kù)吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響;即第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。

　　那么熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是什么?這就從熱力學(xué)系統(tǒng)的微觀狀態(tài)來(lái)進(jìn)行研究分析，根據(jù)對(duì)微觀分子狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)和概率分析，得出這樣的結(jié)論，在宏觀孤立系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生的過(guò)程，總是由微觀狀態(tài)數(shù)目少的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數(shù)目多的宏觀狀態(tài)進(jìn)行。

　　用一個(gè)符號(hào)Ω來(lái)表示任一宏觀狀態(tài)所包含的微觀狀態(tài)數(shù)目為該宏觀狀態(tài)的熱力學(xué)概率。

　　熱力學(xué)系統(tǒng)是由大量作無(wú)序運(yùn)動(dòng)的分子組成的。

　　相應(yīng)的，熱力學(xué)第二定律就可理解為：在宏觀孤立系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生的實(shí)際過(guò)程，就是沿著熱力學(xué)概率大的宏觀狀態(tài)進(jìn)行，總是沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。

　　這是一條統(tǒng)計(jì)規(guī)律，因?yàn)檫@是大量無(wú)序運(yùn)動(dòng)的分子的宏觀表現(xiàn)，如果只有少數(shù)分子，那么它就不適用此規(guī)律。同時(shí)，這條定律指出的只是過(guò)程進(jìn)行的最概然方向，從理論上講，孤立系統(tǒng)的熱力學(xué)概率Ω值和無(wú)序性變小的過(guò)程也可能發(fā)生，但是根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)，其在實(shí)際上發(fā)生的可能性極小，所以一般不會(huì)出現(xiàn)或觀測(cè)不到。

　　為了把這個(gè)定律進(jìn)行定量的表示，我們引進(jìn)“熵”概念，用S表示，這個(gè)玻爾茲曼關(guān)系公式應(yīng)記?。?/P>

　　S=klnΩ 這個(gè)k就是玻爾茲曼常量 1.38×1023 J/K

　　熵增加原理也就是熱力學(xué)第二定律的又一表述：在宏觀孤立系統(tǒng)內(nèi)所發(fā)生的實(shí)際過(guò)程總是沿著熵增加的方向進(jìn)行，即 ΔS>0

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