【自考】(续3)2023全国自考物理工00420随笔-热学
(续3)2023备考全国自考物理工00420随笔
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第2篇热学-气体动理论(微观)
(1)分子运动的基本观点
①气体由大量分子或原子组成·
②分子永不停息地作无规则的热运动.(布朗运动、与温度有关).
③分子间有相互作用力.(不易分开-引力、不能无限制地压缩-斥力,分子线度数量级:10ʌ(-10)m).
(2)热力学平衡态是一种动态平衡.
①气体的状态参量:压强p、体积V、温度T,用来描述一定量气体(质量m一定)的平衡态。
②热力学温标:T=t(摄氏温标,ᵒC)+273.5(K,开尔文)
注:热力学温度的绝对零度永远达不到,即T>0。
(3)理想气体的物态方程:pV=νRT,其中ν=m/M是物质的量,摩尔气体常数R=8.31J/(mol·K).
变形1:pV=νNAkT=NkT,其中N是气体的分子总数,玻尔兹曼常数k=R/NA=1.38*10ʌ(-23)J/K.
变形2:p=NkT/V=nkT,其中n=N/V是单位体积的气体分子数(分子数密度).
(4)一个气体分子的平均平动动能:3kT/2.
注:温度相同,不同气体分子的平均平动动能相同·
(5)一个气体分子的平均动能:ikT/2,其中i是自由度。
注:单原子分子:自由度为3
双原子分子:自由度为5
多原子分子:自由度为6
(6)热力学能:U=νiRT/2,一定量气体的热力学能只与温度有关。
(7)分子速率分布函数f(v):在速率v附近,单位速率区间的分子数dN/dv占总分子数N的百分比.
(8)三种统计速率:
①最概然速率:f(v)的极大值点。
②平均速率
③方均根速率