《热学》第四章和第五章复习.docx

1、热学第四章和第五章复习第四章 热力学第一定律 基本要求一、 可逆和不可逆过程（1）准静态过程（2）理解什么是可逆过程，什么是不可逆过程.知道只有无耗散的准静态过程才是可逆过程。二、 功和热量（1）明确功是在力学相互作用过程中能量转移，热量是在热学相互作用过程中的能量的转移，它们都是过程量，它们都是过程量。知道“作功”是通过物体宏观位移来完成；而“热传递”是通过分子之间的相互作用来完成。（2）知道功有正负，熟练掌握从体积膨胀功微分表达式出发计算体积膨胀功。从几何上理解功的大小等于p-V图上热力学过程曲线下面的面积。三、热力学第一定律（1）知道能量守恒与转化定律应用到热学中就是热力学第一定律。明确

2、热力学第一定律是把内能、功和热量这三个具有能量量纲的物理量结合在一个方程中：即 ；（2）一微小过程中热力学第一定律表示为：；对于准静态过程热力学第一定律表示为： （3）内能是态函数，内能一般应是温度和体积的函数。内能应当包含分子的热运动动能和分子之间的相互作用势能，也应包括分子内部的能量；在热学中的内能一般不包括系统做整体运动的机械能。四、热容和焓（1）知道热容的定义、热容是过程量、热容与物体的量有关。（2）知道焓的定义。知道焓的物理意义。五、热力学第一定律对理想气体的应用（1）知道焦耳定律；即理想气体的内能仅是温度的函数；知道理想气体的焓也只是温度的函数。内能和焓的微分可分别表示为：；这两个

3、公式适用于理想气体任何过程。（2）理想气体的准静态过程的热力学第一定律可表示为；利用上式可得迈耶公式：； （3）会熟练利用热力学第一定律处理一些常见热力学过程。（4）会推导准静态绝热过程方程，熟记并会熟练利用绝热过程方程，同时应知道绝热过程方程的适用条件。（5）熟记多方过程方程，知道多方过程方程的适用条件，会推导多方过程方程和多方过程的热容量。六、热机（1）理解热机效率公式；会解热机问题。（2）知道卡诺热机是什么热机，并会熟练应用卡诺热机效率公式。七、焦耳汤姆孙效应（1）了解制冷机的制冷系数；了解卡诺制冷机的制冷系数（2）了解焦耳汤姆孙效应。第五章 热力学第二定律与熵 基本要求一、热力学第二定

4、律的表述和实质（1）熟记热力学第二定律的开耳闻表述，并知道它反应功变热过程的不可逆。（2）熟记热力学第二定律的克劳休斯表述，并知道它反应热传递过程的不可逆。（3）知道热力学第二定律的开耳闻表述和克劳休斯表述是等价的；知道热力学第二定律的实质是指：一切与热相联系的自然现象中的自发过程都是不可逆的。二、熟记并理解卡诺定理的内容三、理解熵和熵增加原理（1）知道克劳休斯等式（2）知道克劳休斯的熵定义：；知道熵是态函数；知道如何求一个过程中的熵变；了解温熵图。(3)熟记理想气体熵变的两个表达式，并会利用它们。(4)知道熵增加原理描述的是：系统在绝热过程中熵永不减小，在绝热可逆过程熵不变，在绝热不可逆过程

5、中熵增加。(5)知道克劳休斯等式和不等式（可逆取等号，不可逆取不等号）(6)知道热力学第二定律的数学表达式为：（可逆取等号，不可逆取不等号）(7)知道热力学第一和第二定律的结合而成的热力学基本方程；对于理想气体： (8)知道熵的微观意义：熵是系统无序度的度量；知道波耳兹曼熵关系： 第四章和第五章 复习题一 选择题1如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别 经历的过程是：AB等压过程，AC等温过程；AD绝热过程，其中吸热量最多的过程(A) 是AB. (B)是AC.(C)是AD. (D)既是AB也是AC, 两过程吸热一样多。 2 一定量的理想气体，从a态出发经过或过程到达b态，acb

6、为等温线(如图)，则、两过程中外界对系统传递的热量Q1、Q2是(A) Q10，Q20(B) Q10，Q20，Q20 (D) Q10 3一定量的理想气体分别由初态a经过程ab和由初 态a经过程acb到达相同的终态b，如pT图所示，则两个过程中气体从外界吸收的热量Q1，Q2的关系为：(A) Q1 Q2 (B) Q10，Q1 Q2(C) Q10，Q10，Q10，Q0，W0，Q0，W0 (C)E0，Q0，W0(D) E0，Q0，W T2）今有一热机以这两个物体为高温和低温热源，经若干次循环后，两个物体达相同的温度，求热机能输出的最大功Amax四 理论推导和证明题 29 试证明2mol的氦气和3 mol

7、的氧气组成的混合气体在绝热过程中也有pV=C，而31/21(氧气、氦气以及它们的混合气均看作理想气体).30 图中，AB为一理想气体绝热线设气体由任意C态经准静态过程变到D态，过程曲线CD与绝热线AB相交于E试证明：CD过程为吸热过程31 某理想气体由状态(p1,V1,T1 )绝热膨胀至状态(p2,V2,T2 )，再由状态等体升压至状态(p3,V3,T3 )，如图已知系统由至所吸收的热量恰好等于过程至所作的功，试证明：系统在状态的温度T3与状态的温度T1相等32 试证：从根据卡诺定理得到的对于循环过程的表达式可以得出与热力学第二定律的两种基本表述（即开尔文表述和克劳修斯表述）相符的结论33 根

8、据热力学第二定律证明两条绝热线不能相交五 回答题34 PV = 常量的方程（式中为比热容比）是否可用于理想气体自由膨胀的过程？为什么？35 在下列理想气体各种过程中，哪些过程可能发生？哪些过程不可能发生？为什么? (1) 等体积加热时，内能减少，同时压强升高(2) 等温压缩时，压强升高，同时吸热(3) 等压压缩时，内能增加，同时吸热(4) 绝热压缩时，压强升高，同时内能增加36 两个体积相同、温度相等的球形容器中，盛有质量相等的同一种气体，当连接两容器的阀门打开时，系统熵如何变化？37 冰融化成水需要吸热，因而其熵是增加的但水结成冰，这时要放热，即dQ为负，其熵是减少的这是否违背了熵增加原理？

9、试解释之第六章 物态与相变 基本要求一、物质的五种物态知道什么是物态，什么是相，自然界中的五种物态是什么？知道固体、液体都是凝聚态。二、液体了解液体具有长程无序、短程有序的结构；液体由一个个单元组成。了解液体分子的热运动是分子在平衡位置附近的振动。三、液体的表面现象（1）理解表面张力是作用在液体表面上使液面具有收缩倾向的一种力。从微观上看，表面张力是由于液体表面的过渡区域（表面层）内分子力作用的结果。知道表面张力系数的两种定义：单位长度上的表面张力；在等温条件下增加单位面积液体表面积所增加的表面自由能。（2）理解弯曲液面附加压强是由表面张力产生。掌握球形液面附加压强公式： （3）知道什么是润湿

10、象限、什么是不润湿现象，并且能够做定性解释。知道什么是接触角；知道为润湿情形；为不润湿情形；为完全润湿，为完全不润湿。四、相变（1）知道什么是相变：物质在压强、温度等外界条件不变情况下，从一个相转变为另一个相的过程称为相变。相变过程是可逆过程，是物质结构发生突然变化的过程，在相变中常伴随某些物理性质的突然变化。（2）什么是饱和蒸汽？饱和蒸汽是指在气、液两相共存时满足热力学平衡条件的蒸汽相。什么是蒸汽压？什么是饱和蒸汽压曲线。怎样才能产生沸腾，什么是沸点。理解真实气体等温线和范德瓦耳斯等温线以及他们之间的对应关系。了解范德瓦耳斯等温线各段的物理意义；了解临界点的特点；知道临界参数是什么。掌握摩尔汽化热公式（3）了解固液，固气相变。掌握摩尔熔解热、升华热公式：（4）了解以压强、体积为直角坐标所表示的描述气、液、固三相以及两相共存的状态图。了解以压强、温度为直角坐标所表示气、液、固三相的相图。（5）了解克拉珀龙方程。