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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.何为平衡态和状态参量何为平衡态和状态参量?何为何为准静态过程和过程曲线?准静态过程和过程曲线?2.理想气体状态方程理想气体状态方程3.理想气体的压强和温度公式及各自的微观本质是什么?理想气体的压强和温度公式及各自的微观本质是什么?m:气体质量气体质量kg;M:摩尔质量摩尔质量kg/mol V:体积(体积(m3、L)R:气体普适恒量(气体普适恒量(8.31J/molK)1L=101L=10-3-3m3 3 p:气体压强气体压强 N/m2 (Pa)气体摩尔数气体摩尔
2、数经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例:某某 种种 气气 体体 ,则气体质量密度则气体质量密度=?由由由于由于所以所以例.在容积为10-2m3的容器中,装有100g气体,若气体分子的方均根速率为200m/s,则气体的压强为经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用a.单原子分子单原子分子 (平动自由度)(平动自由度)b.双原子分子双原子分子 刚性分子刚性分子6个自由度个自由度?平动自由度平动自由度转动自由度转动
3、自由度非刚性分子(高温时)非刚性分子(高温时)由于此时振动自由度由于此时振动自由度“开放开放”振动自由度振动自由度4、分子自由度、分子自由度经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.5.能量按自由度均分原理能量按自由度均分原理 分子的每个自由度上都有分子的每个自由度上都有 的平均动能的平均动能平均一个分子的总动能平均一个分子的总动能 振动学证明:谐振动在一个周期内的振动学证明:谐振动在一个周期内的平均振动势能和平均振动动能相等平均振动势能和平均振动动能相等对具有对具有 个振动自由度的分子个振动自由度的分
4、子 7.7.平均一个分子的总能量应为:平均一个分子的总能量应为:对具有一个振动自由度的分子对具有一个振动自由度的分子6.6.一个分子平均振动势能为多少?一个分子平均振动势能为多少?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例:单原子分子气体例:单原子分子气体 He,Ne,Ar 双原子分子气体双原子分子气体 H2,O2,N2常温及以下常温及以下高温时(振动自由度开放)高温时(振动自由度开放)8.8.理想气体内能与摩尔内能理想气体内能与摩尔内能经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受
5、到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例:在容积为例:在容积为2.0 10-3m3的容器中有内能为的容器中有内能为6.75 102J刚刚性双原子分子理想气体。(性双原子分子理想气体。(1)求压强;)求压强;(2 2)分子总数为)分子总数为5.4 1022个,求分子平均平动动能和气个,求分子平均平动动能和气体的温度体的温度经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用练习练习 水蒸气分解为同温度的氢气和氧气,即水蒸气分解为同温度的氢气和氧气,即H2OH2+O2/2,也就是也就是1mol的水
6、蒸气可分解为同温度的的水蒸气可分解为同温度的1mol氢气和氢气和1/2mol氧气,不计振动自由度,求此过程中内氧气,不计振动自由度,求此过程中内能的增量。能的增量。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用9.9.10.10.气体分子速率分布函数气体分子速率分布函数 的物理意义的物理意义22对每个分子而言,速率出现在对每个分子而言,速率出现在v附近单位速率间隔内的附近单位速率间隔内的概率概率1 1分子速率在分子速率在v附近、附近、单位速率位速率间隔内的分子数隔内的分子数dNv占占总分子数的比分子数的比经营者
7、提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例:简要说明下列各式的物理意义:例:简要说明下列各式的物理意义:m 气体的质量,气体的质量,M该气体的摩尔质量该气体的摩尔质量分子一个自由度上的平均动能或平均振动势能分子一个自由度上的平均动能或平均振动势能分子的平均平动动能或单原子分子的平均能量分子的平均平动动能或单原子分子的平均能量分子的平均总动能分子的平均总动能一摩尔刚性分子理想气体的内能一摩尔刚性分子理想气体的内能摩尔刚性分子理想气体的内能摩尔刚性分子理想气体的内能摩尔单原子分子理想气体的内能摩尔单原子分子理想气体
8、的内能摩尔理想气体的内能,且为振动自由度开放摩尔理想气体的内能,且为振动自由度开放经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用回答问题回答问题(1)气体中一个分子的速率在气体中一个分子的速率在vv+v间隔内的概率为多少间隔内的概率为多少?(2)一个分子具有最概然速率的概率为多少一个分子具有最概然速率的概率为多少?(3)气体中所有分子在某一瞬间速率的平均值是气体中所有分子在某一瞬间速率的平均值是 ,则一个则一个分子在较长时间内的平均速率应如何考虑分子在较长时间内的平均速率应如何考虑?(4)伽尔顿板实验说明什么伽
9、尔顿板实验说明什么经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例:导体中自由电子的运动可看做类似气体分子运动。故例:导体中自由电子的运动可看做类似气体分子运动。故常称导体中的电子为电子气。设导体中有常称导体中的电子为电子气。设导体中有N个自由电子,个自由电子,电子的最大速率电子的最大速率vF.电子的速率出现在电子的速率出现在v v+dv内的概率为:内的概率为:其中其中 为恒量为恒量1 1)写出电子气中电子的速率分布函数)写出电子气中电子的速率分布函数2 2)求常数)求常数A 由归一化条件由归一化条件经营者提供
10、商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3)画速率分布曲线画速率分布曲线4)4)求电子的平均速率求电子的平均速率 及速率倒数的平均值及速率倒数的平均值 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5)5)求电子的平均动能(设电子质量为求电子的平均动能(设电子质量为m)所以所以注意:前面已得出注意:前面已得出显然显然6)求)求 内的电子数内的电子数用到用到经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,
11、增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用练习:练习:图为分子数为图为分子数为N的理想气体,在温度为的理想气体,在温度为 和和 (T1 T2)时的速率分布曲线,设两曲线交点的速率为时的速率分布曲线,设两曲线交点的速率为v0。若。若阴影部分的面积为阴影部分的面积为S,则在两种温度下气体分子运动速率,则在两种温度下气体分子运动速率小于小于v0的分子数之差为多少?的分子数之差为多少?由于由于 曲线下的面积值为曲线下的面积值为1 1,所以有两种温度下气体分,所以有两种温度下气体分子速率小于子速率小于 的分子数之差为的分子数之差为 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔
12、偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用oa0v02voa0v02v练习二:练习二:有有N个质量均为个质量均为mf的同种气体分子,速率分布如的同种气体分子,速率分布如图。(图。(1)说明曲线与横坐标所围面积的意义;)说明曲线与横坐标所围面积的意义;(2 2)由)由N和和v0表示出表示出a的值;的值;(3 3)速率在)速率在v0/233v0/2之间的分子之间的分子数数(4 4)分子的平均平动动能)分子的平均平动动能经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用11.对任意一个关于分子速
13、率对任意一个关于分子速率v的函数的函数g(v),其统计平均值,其统计平均值12.分子平均碰撞平率和平均自由程分子平均碰撞平率和平均自由程13.常见有哪三种输运过程常见有哪三种输运过程?从微观来说从微观来说气体内的热传导是分子热运动气体内的热传导是分子热运动能量的输运能量的输运所形成的所形成的气体内摩擦现象是气体内部分子气体内摩擦现象是气体内部分子定向动量的输运定向动量的输运所形成所形成气体内的扩散是分子热运动过程中气体内的扩散是分子热运动过程中质量的输运质量的输运所形成的所形成的若积分是对若积分是对0 的速率求积分则分母的值为的速率求积分则分母的值为1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按
14、照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用速率在速率在v v+dv间隔内的分子数占总分间隔内的分子数占总分子数的比子数的比速率在速率在v1 v2间隔内的分子数占总间隔内的分子数占总分子数的比分子数的比速率在速率在v1 v2间隔内的分子数间隔内的分子数速率在速率在v1 v2间隔内的分子的平均速率间隔内的分子的平均速率14.下列各式物理意义?下列各式物理意义?速率在速率在v 附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的比,附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的比,或:对每一个分子而言,或:对每一个分子而言,速率出现在速率出现在v 附近单位速率间隔内的概率附近
15、单位速率间隔内的概率经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用15.热力学第一定律热力学第一定律 E系统的内能系统的内能规定规定:Q系统从外界吸收的热量系统从外界吸收的热量 A系统对外所做的功系统对外所做的功 功的表达式功的表达式热量的表达式热量的表达式经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用16.热容量的定义热容量的定义理想气体的理想气体的i=t+r+s 自由度?自由度?均均为为系系统统吸吸收收的的热热量量热热容容量
16、量定定义义式式中中的的dQ定义 为定压为定压molmol热容量热容量 为定容为定容molmol热容量热容量经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用迈尔公式迈尔公式对单原子分子气体对单原子分子气体对刚性双原子分子气体对刚性双原子分子气体对非刚性双原子分子气体对非刚性双原子分子气体对刚性多原子分子气体对刚性多原子分子气体经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用绝热线绝热线等温线等温线例:理想气体经历例:理想气体经历12;
17、12;12时热容量的正负如何?时热容量的正负如何?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1)bca为理想气体绝热过程,为理想气体绝热过程,b1a和和b2a是任意过程,则上是任意过程,则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是此题答案有问题述两过程中气体做功与吸收热量的情况是此题答案有问题b1a过程过程()热,做热,做()功;功;b2a过程过程()热,做热,做()功功(1)设正循环过程)设正循环过程b1acb设逆循环过程设逆循环过程b2acbpVoab1c2pVoab1c2pVoab1c2ab1cabca
18、bc2abc2abc2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)一定量的理想气体,由平衡态)一定量的理想气体,由平衡态A变化到变化到B,且它们的,且它们的压强相等,则在压强相等,则在A和和B之间,气体无论经过的是什么过程,之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然(气体必然()(A)对外做正功)对外做正功 (B)内能增加)内能增加 (C)从外界吸热)从外界吸热 (D)向外界放热)向外界放热真空真空pVoABpVoABpVoAB为什么其他的答案不对?为什么其他的答案不对?.我们来找一个例子我们来找一个例子
19、该题的目的:强调热量该题的目的:强调热量Q和功和功A过程量过程量 内能增量与过程无关内能增量与过程无关QAC=0,AAC=0经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用17.理想气体几个准静态等值过程中的理想气体几个准静态等值过程中的 Q,A,E 18.对任意正循环的热机,定义热机的工作效率对任意正循环的热机,定义热机的工作效率 定义为放热定义为放热 对逆循环热机定义致冷系数对逆循环热机定义致冷系数 为从低温热源为从低温热源吸收吸收的热量的热量 为向高温热源为向高温热源放出放出的热量的热量理想气体做卡诺循环的
20、效率理想气体做卡诺循环的效率等温、等容、等压、绝热等温、等容、等压、绝热等温等温热量的表达式热量的表达式第一定律第一定律经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例:一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里,此汽缸有可活动的活塞例:一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里,此汽缸有可活动的活塞(活塞与汽缸壁之间无摩擦且无漏气)。已知气体的初压强(活塞与汽缸壁之间无摩擦且无漏气)。已知气体的初压强p1=1.013 105Pa、体积体积V1=1.00L,现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍,然后在
21、等容下,现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍,然后在等容下加热到压强为原来的两倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到初温为止。求加热到压强为原来的两倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到初温为止。求(1)在)在p-V图上将整个过程表示出来;(图上将整个过程表示出来;(2)整个过程中气体内能的变化;)整个过程中气体内能的变化;(3)整个过程中气体所作的功;()整个过程中气体所作的功;(4)整个过程中气体吸收的热量)整个过程中气体吸收的热量(1)(2)(3)由热力学第一定律整个过程中的吸热与作功)由热力学第一定律整个过程中的吸热与作功Q=A等压过程中等压过程中 等容过程中等容过程中 绝热过程中绝热过
22、程中(4)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例.一卡诺循环的热机,高温热源的温度是400K,每一循环从此热源吸收100J热量并向一低温热源放出80J热量。求(1)低温热源的温度;(2)这循环的热机效率。高温高温T1低温低温T2从温度为从温度为Ti的热源的热源吸收吸收的热量的热量经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用19.19.热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述 热二的实质热二的实质?微小的可逆过程微小的可逆过程积分沿积分沿1 1,2 2态间任一可逆过程曲线态间任一可逆过程曲线20.20.熵的定义熵的定义:21.熵增原理熵增原理?22.22.求理想气体在以下过程中的熵变求理想气体在以下过程中的熵变2向真空自由膨胀过程向真空自由膨胀过程 3等温膨胀过程等温膨胀过程4等压过程等压过程 5等容过程等容过程11mol理想气体从理想气体从 经某一过程达到经某一过程达到积分值即熵变与选取的可逆积分积分值即熵变与选取的可逆积分路程(过程)有关吗?路程(过程)有关吗?