热学复习课ppt课件.ppt

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1、微观状态等几率分布,量子假设,费米分布,玻色分布,热力学第二、三定律,守恒律，最大概然分布,状态方程,牛顿定律,热力学第0定律,碰撞图像,热力学第一定律,能量守恒,-B分布,M速度分布,M速率分布,B分布,牛顿定律,多自由度MB分布,能量按自由度均分定理,范氏方程,.,.,近独立子系统最大概然分布,s:半整数,s:整数,能量守恒,微观状态等几率分布,第一定律,准静态过程,能量转移问题,CV,Cp,Cm,热能转移（无序）,YdX(-pdV),典型热学过程,系统做功（有序）,等压过程（焓）,等体过程,等温过程,绝热过程,多方过程,卡诺热机,循环过程,第二定律,克劳修斯开尔文,最大概然,卡诺定理,克

2、劳修斯不等式,可逆不可逆,熵定义,相界面问题,稳定性问题,相变问题,能量转移问题,能量转移是过程,传热做功,参考过程：准静态过程,如果驰豫时间远小于能量转移过程就可以近似为准静态过程,热力学第一定律：,等体过程,等压过程,等温过程,绝热过程,多方过程,循环过程,性质：状态函数为零,卡诺循环 两个等温过程和两个绝热过程组成的循环。,卡诺循环效率,内能方程,焓方程,热力学第一定律的微观图像,做功,传热,不可逆过程（克劳修斯，开尔文）,卡诺定理,两热源间的热机,克劳修斯不等式,科拉泊龙方程,熵的定义,宏观,微观,熵的计算,可逆等温过程：,可逆等压过程：,可逆等体过程：,可逆绝热过程：,可逆多方过程：

3、,理想气体,熵定理,孤立系统,等温等体条件,最大功原理,等温等压条件,最大非体积功原理,热力学基本方程,比较得,比较得,比较得,比较得,表面张力与表面能,拉普拉斯公式,润湿现象,杨氏接触角,复杂表面：,毛细现象,毛细管,平行板,稳定性,推论,相变,热学平衡条件,力学平衡条件,化学平衡条件,液气相变的方式,失稳分解,成核长大,沸腾与凝结,热学平衡,讨论相变方向,郎道相变理论,只适用于连续相变。原因：对称性破缺,推断下列过程中DU,DH,DStotal 的正负或零值。理想气体准静态绝热膨胀；(b)理想气体绝热节流；(c)水蒸气在1 atm,25oC 下凝结；(d)冰在 1atm,0oC 下融化。下

4、列过程是否可逆，为什么？(a)在一绝热容器中不同温度的两种液体混合；(b)在一个等温过程中，系统对外做功等于其本身自由能的减少量；(c)室内一盆水在恒定的常温下蒸发；(d)氦气在相变温度下凝结为液氦。,例题一（选择题）,相同质量，但温度不同的两部分液体，与压强恒定条件下在一绝热容器中搅拌混合。已知两部分液体的温度分别为 40oC 与 80oC，摩尔定压热容为12.0 J/K。（1）如果两部分物质为相同种类，计算该过程的摩尔熵变。（2）如果两部分物质为不同种类，但相互没有化学反应，摩尔定压热容相等，计算该过程的摩尔熵变。,例题二（计算题）,解,(1)等压过程:,相同物质,相同质量,相同热容,相同

5、摩尔数:,(2)由于没有化学反应,混合部分可以把物质看成是稠密的理想气体,混合部分的熵为:,等压过程,混合,计算过程,摩尔数为 n，等体摩尔热容为 Cv（Cv 为常量）的理想气体所经历的过程如图所示。若在此p-V坐标面上，把上述 x 过程向下平移 p0(p00)，则所得之曲线刚好是该理想气体温度为 T0的等温过程。,，,（1）推导 x 过程中体积与温度的关系；（2）推导 x 过程中摩尔热容与压力的关系；（3）如果 x 过程中系统体积从 V1 变化到 V2(V2V1)，求此过程的熵变。,例题三（推导题）,解:,理想气体:,X过程:,将第一问的结果求导数,带入:,将第一问的结果代入过程方程,去掉V

6、:,根据结论(1),Historical perspective,19th-century:industrial revolution-ships,railways,printing press,assembly line-chemical,electrical,petroleum,steel industries-automobiles,tanks,airplanes,key technology:steam engine&steel,scientific foundation:thermodynamics,chemistry,exploit and direct chemical ener

7、gy to mechanical work,满清腐败，没赶上,20th-century:information revolution-transistors,integrated circuits,microprocessors-calculators,personal computers,internet-wireless,nano,smart materials,key technology:integrated circuits&material processing scientific foundation:quantum mechanics,information theory,m

8、anipulate electronic flow and properties for information processing,文化大革命，没赶上,21st-century:biological revolution-bio-material,bio-fuel-clean environment-biomedicine-biological warfare,exploit and direct biological organisms for useful purposes,synthetic biology,key technology:DNA synthesis+?scientific foundation:quantitative biology+?,We lack“thermodynamics”for biological system.,