大学物理上册总复习

《大学物理上册总复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理上册总复习（70页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第 一 章 质 点 运 动 学 运 动 学 内 容 提 要 1.参 考 系 ： 描 述 物 体 运 动 时 用 作 参 考 的 其 他 物 体 和一 套 同 步 的 钟 . 2.位 矢 和 位 移一 运 动 的 描 述 运 动 方 程 ktzjtyitxtrr )()()()( 位 移 )()( trttrr 注 意 : 一 般 rr 3.速 度 和 速 率 tsddv ktzjdtyitxtr ddddddd v 速 度 速 率 （ 速 度 合 成 ） 第 一 章 质 点 运 动 学 运 动 学 内 容 提 要3.加 速 度 任 意 曲 线 运 动 都 可 以 视 为 沿 x， y， z 轴

2、 的 三 个 各自 独 立 的 直 线 运 动 的 叠 加 （ 矢 量 加 法 ） . 运 动 的 独立 性 原 理 或 运 动 叠 加 原 理 . kjitrta zyx tvtvtvv dddddddddd 22 二 匀 加 速 运 动 a 常 矢 量 初 始 条 件 : 00, vrta 0vv 20 21 tatr 0vr 第 一 章 质 点 运 动 学 运 动 学 内 容 提 要 匀 加 速 直 线 运 动 at 0vv 200 21attx vxax202 2vv 抛 体 运 动0 xa ga y cos0vvx gty sin0vv t cos0vx 20 21sin gtt v

3、y三 圆 周 运 动 角 速 度 Rt v dd 角 加 速 度 tdd 速 度 tttdd ereets vv 第 一 章 质 点 运 动 学 运 动 学 内 容 提 要 nntt eaeaa 圆 周 运 动 加 速 度 22 nt aaa 切 向 加 速 度 22t dddd tsrta v法 向 加 速 度 rra 22n vv （ 指 向 圆 心 ）（ 沿 切 线 方 向 ） 力 学 的 相 对 性 原 理 : 动 力 学 定 律 在 一 切 惯 性 系 中 都具 有 相 同 的 数 学 形 式 .四 相 对 运 动 伽 利 略 速 度 变 换 u vv 第 一 章 质 点 运 动 学

4、 运 动 学 内 容 提 要 例 一 运 动 质 点 在 某 瞬 时 矢 径 为 ， 其 速度 大 小 为 trdd )A( trdd )B( trdd )C( 22 dddd )D( tytx ),( yxr 第 一 章 质 点 运 动 学 运 动 学 内 容 提 要(A) 匀 速 直 线 运 动(B) 匀 变 速 直 线 运 动(C) 抛 物 线 运 动(D) 一 般 曲 线 运 动 例 一 质 点 在 平 面 上 运 动 ， 已 知 质 点 位 置 矢 量 的表 达 式 为 （ 其 中 a、 b为 常量 ） ， 则 该 质 点 作 jbtiatr 22 第 一 章 质 点 运 动 学 运

5、 动 学 内 容 提 要 解 60cost ga 例 物 体 作 斜 抛 运 动 如 图 所 示 ， 在 轨 道 点 A处 速 度 的大 小 为 v， 其 方 向 与 水 平 方 向 夹 角 成 30. 求 （ 1） 物 体在 A点 的 切 向 加 速 度 at ； （ 2） 轨 道 的 曲 率 半 径 .g vA 30 2g 2vna 30cosn ga n2av思 考 轨 道 最 高 点 处 的 曲 率 半 径 ？ g23g332 2v 第 一 章 质 点 运 动 学 运 动 学 内 容 提 要 例 一 快 艇 正 以 速 度 v0 行 驶 ， 发 动 机 关 闭 后 得 到与 速 度 方

6、 向 相 反 大 小 与 速 率 平 方 成 正 比 的 加 速 度 . 试 求汽 车 在 关 闭 发 动 机 后 又 行 驶 x 距 离 时 的 速 度 . 解 2dd vv kta xtxxtka dddddddd 2 vvvvv vv vvvv 0 ddd1d 0 x xkxk kx e0vv求 的 关 系 ， 可 作 如 下 变 换)(xvv 牛 顿 定 律 牛 顿 定 律 内 容 提 要一 牛 顿 运 动 定 律第 一 定 律 惯 性 和 力 的 概 念 ， 惯 性 系 的 定 义 .第 二 定 律 tpF dd v mp当 时 ， 写 作cv amF 第 三 定 律 2112 FF

7、 力 的 叠 加 原 理 321 FFFF二 国 际 单 位 制力 学 基 本 单 位 m、 kg、 s量 纲 ： 表 示 导 出 量 是 如 何 由 基 本 量 组 成 的 关 系 式 . 牛 顿 定 律 牛 顿 定 律 内 容 提 要 tmmaF xxx ddv tmmaF yyy ddv直 角 坐 标 表 达 形 式牛顿第二定律的数学表达式 a mtpF dd一 般 的 表 达 形 式 nntt eFeFjFiFF yx 自 然 坐 标 表 达 形 式 22nn mrrmmaF v mrtmmaF ddtt v 牛 顿 定 律 牛 顿 定 律 内 容 提 要（ 1） 万 有 引 力 re

8、rmmGF 2 21重 力 gmP 三 几 种 常 见 的 力(3) 摩 擦 力 滑 动 摩 擦 力 Ff = FN 静 摩 擦 力 0 B （ C） A B （ D） 无 法 确 定 例 如 图 所 示 , A、 B为 两 个 相 同 的 定 滑 轮 , A 滑轮 挂 一 质 量 为 m 的 物 体 , B滑 轮 受 力 F = mg, 设 A、 B两 滑 轮 的 角 加 速 度 分 别 为 A和 B ,不 计 滑 轮 的 摩 擦 ,这 两 个 滑 轮 的 角 加 速 度 的 大 小 关 系 为 AmaTmg raJJTr AA A raJJmgrFr BB B gmTF 刚 体 转 动 刚

9、 体 的 转 动 习 题 课 选 讲 例 题(A) 动 量 不 守 恒 , 动 能 守 恒(B) 动 量 守 恒 , 动 能 不 守 恒(C) 角 动 量 守 恒 , 动 能 不 守 恒(D) 角 动 量 不 守 恒 , 动 能 守 恒 例 人 造 地 球 卫 星 绕 地 球 作 椭 圆 轨 道 运 动 , 地 球在 椭 圆 的 一 个 焦 点 上 , 则 卫 星 的 ： 刚 体 转 动 刚 体 的 转 动 习 题 课 选 讲 例 题 例 把 单 摆 和 一 等 长 的 匀 质 直 杆 悬 挂 在 同 一 点 , 杆 与单 摆 的 摆 锤 质 量 均 为 m . 开 始 时 直 杆 自 然 下

10、 垂 , 将 单 摆 摆锤 拉 到 高 度 h0 , 令 它 自 静 止 状 态 下 摆 , 于 垂 直 位 置 和 直 杆作 弹 性 碰 撞 . 求 ： 碰 后 直 杆 下 端 达 到 的 高 度 h . hhm lC 解 此 问 题 分 为 三个 阶 段0hl lmm 0v 00 2ghv (1) 单 摆 自 由 下 摆（ 机 械 能 守 恒 ） ,与 杆碰 前 速 度 刚 体 转 动 刚 体 的 转 动 习 题 课 选 讲 例 题(2) 摆 与 杆 弹 性 碰 撞 （ 摆 ， 杆 ）角 动 量 守 恒 vv mlJml 0机 械 能 守 恒 222 0 212121 Jmm vv021v

11、v l23 0v(3) 碰 后 杆 上 摆 ， 机 械 能 守 恒 （ 杆 、 地 球 ） C221 mghJ 0C 232 hhh 00 2ghvhhm lC 刚 体 转 动 刚 体 的 转 动 习 题 课 选 讲 例 题解 盘 和 人 为 系 统 , 角 动 量 守 恒 . 设 ： 0、 分 别 为 人 和 盘 相 对 地的 角 速 度 , 顺 时 针 为 正 向 .021 0202 RmmR22 20 0 mmm顺 时 针 方 向 tRmtmR dddd21 0202 20 0200 2 dd21 RmmR 例 质 量 为 m， 半 径 R 的 均 匀 圆 盘 可 绕 过 中 心 的 光

12、滑 竖 直 轴 自 由 转 动 . 在 盘 缘 站 一 质 量 为 m0的 人 , 开 始 人 和盘 都 静 止 , 当 人 在 盘 缘 走 一 圈 时 , 盘 对 地 面 转 过 的 角 度 .mR0m 刚 体 转 动 刚 体 的 转 动 习 题 课 选 讲 例 题A BCAm Bm CmT1F T2FAP O xT1FNFAm yOT2F BPBm amF AT1 amFgm BT2B JRFRF T1T2 Ra 解 （ 1） 隔 离 物 体 分别 对 物 体 A、 B 及 滑 轮 作受 力 分 析 , 取 坐 标 如 图 所示 , 运 用 牛 顿 第 二 定 律 、转 动 定 律 列 方

13、 程 . T2FT1F CP CF 机 械 振 动 机 械 振 动 内 容 提 要 xtx 222dd (2) 简 谐 运 动 的 动 力 学 描 述 )sin( tAv )cos( tAx(3) 简 谐 运 动 的 运 动 学 描 述（ 在 无 外 驱 动 力 的 情 况 下 ）一 简 谐 运 动 的 描 述 和 特 征(5) 三 个 特 征 量 ： 振 幅 A 决 定 于 振 动 的 能 量 ； 角 频 率 决 定 于 振 动 系 统 的 性 质 ； 初 相 决 定 于 起 始 时 刻 的 选 择 . xa 2(4) 加 速 度 与 位 移 成 正 比 而 方 向 相 反 (1) 物 体

14、受 线 性 恢 复 力 作 用 F=-kx 平 衡 位 置 x = 0 机 械 振 动 机 械 振 动 内 容 提 要(2) 对 于 两 个 同 频 率 简 谐 运 动 相 位 差 12 mk弹 簧 振 子 lg单 摆实 例 ：三 简 谐 运 动 旋 转 矢 量 表 示 法 方 法 简 单 、 直 观 , 用 于 判 断 简 谐 运 动 的 初 相 及 相 位 ,分 析 振 动 的 合 成 问 题 .二 相 位 t（ 1） 初 相 位 (t = 0)描 述 质 点 初 始 时 刻 的 运 动 状 态 . 机 械 振 动 机 械 振 动 内 容 提 要四 简 谐 运 动 的 能 量 221kAE

15、EE pk 4T 2T 43T Eo T t tkAE 22p cos21 tAmE 222k sin21五 两 个 同 方 向 同 频 率 简 谐 运 动 的 合 成 )cos(2 12212221 AAAAA )cos(21 tAxxx(1) 两 个 同 方 向 同 频 率 简 谐 运 动 合 成 后 仍 为 简 谐 运 动 机 械 振 动 机 械 振 动 内 容 提 要(2) 两 个 同 方 向 不 同 频 率 简 谐 运 动 合 成 频 率 较 大 而 频 率 之 差 很 小 的 两 个 同 方 向 简 谐 运 动 的合 成 ， 其 合 振 动 的 振 幅 时 而 加 强 时 而 减

16、弱 的 现 象 叫 拍 . 12 拍 频 （ 振 幅 变 化 的 频 率 ） cos2 212221 AAAAA ),2 1 0( ，k 21 AAA 2k )12( k 21 AAA 加 强减 弱(3) 相 互 垂 直 的 两 个 同 频 率 简 谐 运 动 ,合 运 动 轨 迹 一 般为 椭 圆 ,其 具 体 形 状 等 决 定 于 两 分 振 动 的 相 位 差 和 振 幅 . 机 械 振 动 机 械 振 动 习 题 课 选 讲 例 题 例 图 中 所 画 的 是 两 个 简 谐 振 动 的 振 动 曲 线 . 若 这两 个 简 谐 振 动 可 叠 加 ， 则 合 成 的 余 弦 振 动

17、 的 初 相 为A/2-AO x t（ A） （ B） 2/3（ D） 零（ C） 2/ 机 械 振 动 机 械 振 动 习 题 课 选 讲 例 题 例 一 质 点 作 谐 振 动 ， 周 期 为 T， 当 它 由 平 衡 位 置向 x 轴 正 方 向 运 动 时 ， 从 二 分 之 一 最 大 位 移 处 到 最 大位 移 处 这 段 路 程 所 需 要 的 时 间 为（ A） T/4 （ B） T/12 （ C） T/6 （ D） T/8 Tt 2 32 6Tt xAA O aA bA2A 机 械 振 动 机 械 振 动 习 题 课 选 讲 例 题（ 2） 为 最 小 时 ， 为 _ 21

18、 xx 则 （ 1） 为 最 大 时 ， 为 _21 xx 3/2 k 3/42 k 例 已 知 两 个 同 方 向 的 简 谐 振 动 ： ),310(cos04.01 tx )10cos(03.02 tx 机 械 振 动 机 械 振 动 习 题 课 选 讲 例 题 例 一 质 点 同 时 参 与 两 个 在 同 一 直 线 上 的 简 谐 振动 ， 求 合 振 动 的 振 幅 和 初 相 位 . )6s2cos()m104( 121 tx )65s2cos()m103( 122 tx m101 2A 61 )6s2cos()m101( 12 tx 1A2A 12 xO A 机 械 振 动

19、机 械 振 动 习 题 课 选 讲 例 题 )cos( tAx 3O AA x2A * *a bv t 用 旋 转 矢 量 法 求 初 相 位 )3cos( tAx 例 已 知 谐 振 动 的 A 、 T ， 求 (1)如 图 简 谐 运 动方 程 ， (2)到 达 a、 b 点 运 动 状 态 的 时 间 . 机 械 振 动 机 械 振 动 习 题 课 选 讲 例 题 0t xAA O A/262 TTta att3)3(0 O AA x2A * *a bv t)3cos( tAx btt 32)3(3 32 TTtb 机 械 波 机 械 波 内 容 提 要一 机 械 波 的 基 本 概 念

20、1 机 械 波 产 生 条 件 ： （ 1） 波 源 ； （ 2） 弹 性 介 质 . 机 械 振 动 在 弹 性 介 质 中 的 传 播 形 成 波 ， 波 是 运 动状 态 的 传 播 ， 介 质 的 质 点 并 不 随 波 传 播 .2 描 述 波 的 几 个 物 理 量2 波 长 ： 一 个 完 整 波 形 的 长 度 .2 周 期 ： 波 前 进 一 个 波 长 的 距 离 所 需 要 的 时 间 .T2 频 率 ： 单 位 时 间 内 波 动 所 传 播 的 完 整 波 的 数 目 .2 波 速 ： 某 一 相 位 在 单 位 时 间 内 所 传 播 的 距 离 .u T1 Tu

21、Tuu 机 械 波 机 械 波 内 容 提 要 波 的 图 示 法 : 波 线 波 面 波 前 .3 横 波 、 纵 波2 波 函 数 的 物 理 意 义二 平 面 简 谐 波 的 波 函 数 )(2cos)( xTtAx,ty 角 波 数 )cos(),( kxtAtxy 2k)(cos)( uxtAx,ty 1 机 械 波 机 械 波 内 容 提 要三 波 动 的 能 量 )(sindddd 222pk uxtVAWWW )(sind21dd 222pk uxtVAWW 1 在 波 动 传 播 的 媒 质 中 ， 任 一 体 积 元 的 动 能 、 势 能 、总 机 械 能 均 随 时 间

22、 作 同 步 地 周 期 性 变 化 ， 机 械 能 不 守 恒 . 波 动 是 能 量 传 递 的 一 种 方 式 .2 平 均 能 量 密 度 ： 2221 Aw 3 平 均 能 流 密 度 （ 波 强 度 ） ： uAuwI 2221 机 械 波 机 械 波 内 容 提 要 波 程 差 12 rr 若 则21 2 21 AAA 21 AAA ),2,1,0()21( kk 2121 AAAAA 其 他 ),2,1,0( kk cos2 212221 AAAAA )(2 1212 rr 1 波 的 干 涉2 驻 波 txAy 2cos2cos2 驻 波 方 程 五 波 的 叠 加 原 理

23、机 械 波 机 械 波 内 容 提 要x 波 腹波 节AAkk 2),1,0(2 max 0),1,0(2)21( max Akk 相 邻 波 腹 （ 节 ） 间 距 2 4相 邻 波 腹 和 波 节 间 距3 相 位 跃 变 （ 半 波 损 失 ） 当 波 从 波 疏 介 质 垂 直 入 射 到 波 密 介 质 ， 被 反 射 到波 疏 介 质 时 形 成 波 节 . 入 射 波 与 反 射 波 在 此 处 的 相 位 时时 相 反 , 即 反 射 波 在 分 界 处 产 生 的 相 位 跃 变 ， 相 当 于出 现 了 半 个 波 长 的 波 程 差 ， 称 半 波 损 失 . 机 械 波

24、 机 械 波 习 题 课 选 讲 例 题 例 一 平 面 简 谐 波 动 在 弹 性 介 质 中 传 播 时 ， 在 传播 方 向 上 介 质 中 某 质 元 在 负 的 最 大 位 移 处 ， 则 它 的 能量 是（ A） 动 能 为 零 , 势 能 最 大 （ B） 动 能 为 零 , 势 能 为 零（ C） 动 能 最 大 , 势 能 最 大 （ D） 动 能 最 大 , 势 能 为 零 机 械 波 机 械 波 习 题 课 选 讲 例 题 例 两 相 干 波 源 位 于 同 一 介 质 中 的 A、 B 两 点 , 其振 幅 相 同 , 频 率 皆 为 100 H z, B 比 A 的

25、相 位 超 前 ，若 A、 B 相 距 30.0 m , 波 速 为 400 m/s , 试 求 AB 连 线上 因 干 涉 而 静 止 的 点 的 位 置 . 解 （ 1） A 点 左 侧 142 ABAB rr 全 部 加 强（ 2） B 点 右 侧 162 ABAB rr 全 部 加 强（ 3） A、 B 两 点 间 )12()30(2 kxxAB AB m4 u)7,2,1,0( m)215( kkx * *A B xm30 x x30o 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 内 容 提 要VNn ANMmnm 4. 物 质 的 量 Mm 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 内

26、容 提 要 knp 32kTm 2321 2k v nkTp RTpV 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 内 容 提 要 MRTMRTmkT p 41.122 v MRTMRTmkT 73.1332 v MRTMRTmkT 60.188 v 2223 2e)2(4dd1)( vvv vkTmkTmNNf 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 内 容 提 要四 能 量 均 分 定 理 气 体 处 于 平 衡 态 时 ， 分 子 任 何 一 个 自 由 度 的 平 均 能量 都 相 等 ， 均 为 . 2/kT RTiRTiMmE 22 单 原 子 分 子 3 0 3双 原 子 分 子 3

27、 2 5多 原 子 分 子 3 3 6t r i分 子 自 由 度 平 动 转 动 总刚 性 分 子 能 量 自 由 度 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 内 容 提 要 v22 dnZ pdkT22 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 习 题 课 选 讲 例 题 例 一 瓶 氦 气 和 一 瓶 氮 气 密 度 相 同 , 分 子 平 均 平动 动 能 相 同 , 而 且 它 们 都 处 于 平 衡 状 态 , 则 它 们 ：（ A） 温 度 相 同 、 压 强 相 同 .（ B） 温 度 、 压 强 都 不 同 .（ C） 温 度 相 同 , 但 氦 气 的 压 强 大 于 氮 气

28、 的 压 强 .（ D） 温 度 相 同 , 但 氦 气 的 压 强 小 于 氮 气 的 压 强 . 例 根 据 能 量 按 自 由 度 均 分 原 理 ,设 气 体 分 子 为 刚性 分 子 ,分 子 自 由 度 数 为 i,则 当 温 度 为 T 时 ,（ 1） 一 个 分 子 的 平 均 动 能 为 .（ 2） 一 摩 尔 氧 气 分 子 的 转 动 动 能 总 和 为 . 2i kT RT 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 习 题 课 选 讲 例 题 例 有 两 个 相 同 的 容 器 ， 容 积 不 变 . 一 个 盛 有 氦 气 , 另 一 个 盛 有 氢 气 （ 看 成 刚

29、 性 分 子 ） , 它 们 的 压 强 和 温 度都 相 等 , 现 将 5 J 的 热 量 传 给 氢 气 , 使 氢 气 的 温 度 升 高 , 如 果 使 氦 气 也 升 高 同 样 的 温 度 , 则 应 向 氦 气 传 递 的 热 量是 （ A） 6 J ； （ B） 6 J； （ C） 3 J ； （ D） 2 J . TRiE 2nkTp 因 p、 T 、 V 同 ， 所 以 n 和 同 .氦 i = 3 , 氢 气 i = 5 , 所 以 Q = 3 J.0, WWEQ 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 习 题 课 选 讲 例 题 例 两 种 气 体 自 由 度 数 目

30、 不 同 ,温 度 相 同 , 物质 的 量 相 同 ,下 面 哪 种 叙 述 正 确 （ A） 它 们 的 平 均 平 动 动 能 、 平 均 动 能 、 内 能都 相 同 ； （ B） 它 们 的 平 均 平 动 动 能 、 平 均 动 能 、 内 能都 不 同 . （ C） 它 们 的 平 均 平 动 动 能 相 同 ， 平 均 动 能 、内 能 都 不 同 ； （ D） 它 们 的 内 能 都 相 同 ， 平 均 平 动 动 能 、 平均 动 能 都 不 同 . 气 体 动 理 论 气 体 动 理 论 习 题 课 选 讲 例 题 例 如 图 示 两 条 曲 线 分 别 表 示 氢 气

31、和氧 气 在 同 一 温 度 下 的 麦 克 斯 韦 速 率 分 布 曲 线 ， 从 图上 数 据 求 出 氢 气 和 氧 气 的 最 可 几 速 率 。vv )(f mkT2p v )O()H( 22 mm )O()H( 2p2p vv m/s2000)H( 2p v4232)H( )O()O( )H( 222p 2p mmvv m/s500)O( 2p v)(vf )sm/( 1v2 000O 热 力 学 基 础 热 力 学 小 结 1. 准 静 态 过 程 从 一 个 平 衡 态 到 另 一 平 衡 态 所经 过 的 每 一 中 间 状 态 均 可 近 似 当 作 平 衡 态 的 过 程

32、 . 准 静 态 过 程 在 平 衡 态 p V 图 上 可 用 一 条 曲 线 来 表 示2. 准 静 态 过 程 功 的 计 算 21 d VV VpW（ 功 是 过 程 量 ）3. 热 量 热 量 是 高 温 物 体 向 低 温 物 体 传 递 的 能 量 . （ 热 量 也 是 过 程 量 ） 摩 尔 热 容 ： 1mol理 想 气 体 温 度 升 高 1 K 所 吸 收 的热 量 . （ 与 具 体 的 过 程 有 关 ）RiCV 2m, RiC p 22m, iiCCVp 2m,m, Rm,m, Vp CC 热 力 学 基 础 热 力 学 小 结 理 想 气 体 内 能 变 化 与

33、 的 关 系 m,VC TCE V dd m, 5. 系 统 从 外 界 吸 收 的 热 量 ， 一 部分 使 系 统 的 内 能 增 加 ， 另 一 部 分 使 系 统 对 外 界 做 功 .Q = E2 E1 + W 对 于 无 限 小 过 程 dQ = dE + dW（ 注 意 ： 各 物 理 量 符 号 的 规 定 ）内 能 是 状 态 量 E = E(T) 4. 理 想 气 体 的 内 能 理 想 气 体 不 考 虑 分 子 间 的 相 互作 用 ， 其 内 能 只 是 分 子 的 无 规 则 运 动 能 量 （ 包 括 分 子 内原 子 间 的 振 动 势 能 ） 的 总 和 ，

34、是 温 度 的 单 值 函 数 .2iRT 热 力 学 基 础 热 力 学 小 结0d V 0d p 0d T 0d QCTp CTV CpV 1CpV 21 CTV 31 CTp 0Q热 量 W功 12lnVVRT)( 12m, TTCV 0)( 12m, TTCp )( 12 VVP 12ln VVRT )( 12mV, TTC 1 2211 VpVp)( 12m,12 TTCEEE V VpEQp ddd 0 VpE ddVpQT dd EQV dd RiCV 2m, RiCp 22m, 0 等 体 等 压 等 温 绝 热过 程过 程 特 点过 程方 程热 一 律内 能 变 化摩 尔 热

35、 容 热 力 学 基 础 热 力 学 小 结 6. 循 环 系 统 经 过 一 系 列 状 态 变 化 后 ， 又 回 到 原 来的 状 态 的 过 程 叫 循 环 . 循 环 可 用 p - V 图 上 的 一 条 闭 合 曲线 表 示 . 热 机 效 率 121 1 QQQW 热 机 : 顺 时 针方 向 进 行 的 循 环 致 冷 系 数 21 22 QQQWQe 制 冷 机 : 逆 时 针方 向 进 行 的 循 环 卡 诺 热 机 效 率 121 TT卡 诺 制 冷 机制 冷 系 数 21 2TTTe 卡 诺 循 环 : 系 统 只 和 两个 恒 温 热 源 进 行 热 交 换 的准

36、静 态 循 环 过 程 . 热 力 学 基 础 热 力 学 小 结 不 可 能 制 造 出 这 样 一 种 循 环 工 作 的 热机 ， 它 只 使 单 一 热 源 冷 却 来 作 功 ， 而 不 放 出 热 量 给 其 他物 体 ， 或 者 说 不 使 外 界 发 生 任 何 变 化 .不 可 能 把 热 量 从 低 温 物 体 自 动 传 到高 温 物 体 而 不 引 起 外 界 的 变 化 .7. 热 力 学 第 二 定 律8. 可 逆 过 程 与 不 可 逆 过 程 在 系 统 状 态 变 化 过 程 中 ， 如 果 逆 过 程 能 重 复 正 过 程的 每 一 状 态 , 而 不 引

37、 起 其 他 变 化 , 这 样 的 过 程 叫 做 可 逆过 程 . 反 之 称 为 不 可 逆 过 程 . 热 力 学 第 二 定 律 的 实 质 ： 自 然 界 一 切 与 热 现 象 有 关的 实 际 宏 观 过 程 都 是 不 可 逆 的 . 热 力 学 基 础 热 力 学 小 结9. 卡 诺 定 理 （ 1） 在 相 同 高 温 热 源 和 低 温 热 源 之 间 工 作 的 任 意工 作 物 质 的 可 逆 机 都 具 有 相 同 的 效 率 . （ 2） 工 作 在 相 同 的 高 温 热 源 和 低 温 热 源 之 间 的 一切 不 可 逆 机 的 效 率 都 不 可 能 大

38、 于 可 逆 机 的 效 率 . TQSTQSS BAAB dd d 或 10. 熵 : 在 可 逆 过 程 中 ， 系 统 从 状 态 A改 变 到 状 态 B，其 热 温 比 的 积 分 是 一 态 函 数 熵 的 增 量 . 熵 增 原 理 ： 孤 立 系 统 的 熵 永 不 减 少 . 孤 立系 统 中 的 可 逆 过 程 ， 其 熵 不 变 ； 孤 立 系 统 中 的 不 可 逆 过程 ， 其 熵 要 增 加 . 0S 热 力 学 基 础 热 力 学 习 题 课 选 讲 例 题 例 一 定 量 的 理 想 气 体 从 体 积 膨 胀 到 体 积 分 别 经 过 如 下 的 过 程 ，

39、 其 中 吸 热 最 多 的 过 程 是 什 么 过程 ?（ A - B等 压 过 程 ； A - C 等 温 过 程 ； A - D 绝 热 过 程 ）AV BVABABAB WEQ ACAC WQ 0ADQ ,0 ABE 0 ADE ADACAB WWW 0 ADACAB QQQ解 BVAV A BCDp VO CpCT 0d Q 热 力 学 基 础 热 力 学 习 题 课 选 讲 例 题 J500acbQ baacbacb EQW 例 ： 一 定 量 的 理 想 气 体 经 历 acb 过 程 时 吸 热 500 J，则 经 历 acbda 过 程 时 ， 吸 热 多 少 ？解 : babbaa TTVpVp daacbacbdaacbda WWWQ J500 acbacb QWJ2001daW J700acbdaQe b a d)Pa10( 5p )m10( 33V1 414 cO 解 21 ddd T VpETQS 2121 m, dd VVRT TCV 1212m, lnln VVRTTCV 例 试 求 1mol 理 想 气 体 由 初 态 （ T1， V1） 经 某 一 过程 到 达 终 态 （ T2， V2） 的 熵 变 。 假 定 气 体 的 摩 尔 定容 热 容 CV,m为 一 恒 量 。