分子運動論

1、《分子運動論、氣體性質(zhì)》【競賽知識要點】1、分子動理論：原子和分子的量級。分子的熱運動。布朗運動。溫度的微觀意義。分子力。分子的動能和分子間的勢能。物體的內(nèi)能。2、熱力學第一定律3、氣體的性質(zhì)：熱力學溫標。理想氣體狀態(tài)方程。普適氣體恒量。理想氣體狀態(tài)方程的微觀解釋（定性）。理想氣體的內(nèi)能。理想氣體的等容、等壓、等溫和絕熱過程（不要求用微積分運算）?！緝?nèi)容講解】一、理想氣體狀態(tài)變化規(guī)律1.等溫變化—玻意耳定律一定質(zhì)量理想氣體溫度保持不變時

2、的狀態(tài)變化規(guī)律：P1V1=P2V2（PV=定值）2.等容變化—查理定律一定質(zhì)量理想氣體體積保持不變時的狀態(tài)變化規(guī)律：一定質(zhì)量理想氣體體積保持不變時溫度每升高（或降低）1℃增加（或減?。┑膲簭姙?℃時壓強的1273.用攝氏度表示：Pt=P0（1)273t用熱力學溫度表示：（定值）或定值2211TPTP??TP???TP3.等壓變化—蓋呂薩克定律一定質(zhì)量理想氣體壓強保持不變時的狀態(tài)變化規(guī)律：一定質(zhì)量理想氣體壓強保持不變時溫度每升高（或降低）

3、1℃增加（或減?。┑捏w積為0℃時體積的1273.用攝氏度表示：Vt=V0（1)273t用熱力學溫度表示：（定值）或定值2211TVTV??TV???TV4.理想氣體狀態(tài)方程（定值）引入氣體密度，則：（定值）222111TVPTVP??TPV222111TPTP????TP?5.克拉珀龍方程n—理想氣體的摩爾數(shù)R—理想氣體普適恒量R=0.082大氣壓升摩開，或nRTPV?R=8.31焦摩開.6.一定質(zhì)量理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，若由一個狀態(tài)

4、（P、V、T）變化為幾部分氣體，狀態(tài)各為（P1、V1、T1），（P2、V2、T2）……（Pn、Vn、Tn）。則……?TPV??222111TVPTVPnnnTVP二、理想氣體的內(nèi)能1、理想氣體的內(nèi)能、等容摩爾熱容量、等壓摩爾熱容量（1）一摩爾理想氣體的內(nèi)能為：（單原子氣體、雙原子氣體、多原子氣體RTiU2?3?i5?i）6?i為）12lnVVnRTQ?該循環(huán)過程中僅由狀態(tài)1到狀態(tài)2吸熱，僅由狀態(tài)3到狀態(tài)4放熱?吸Q211lnVnRTV?

5、放Q324lnVnRTV該循環(huán)過程的效率為：124312lnln11VVVVTTQQ????吸放?根據(jù)絕熱規(guī)律常數(shù)，則：、??1?TV21123)(TTVV???21114)(TTVV???可見：，即：23VV14VV?43VV12VV?所以：卡諾循環(huán)的效率只與高溫熱源和低溫熱源的溫度有關(guān)。??1?12TT二、奧托循環(huán)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1經(jīng)絕熱壓縮到狀態(tài)2，由狀態(tài)2經(jīng)等容吸熱到狀態(tài)3，再由狀態(tài)3經(jīng)絕熱膨脹到狀態(tài)4，最后由

6、狀態(tài)4經(jīng)等容放熱回到狀態(tài)1，這種循環(huán)叫做奧托循環(huán)。由狀態(tài)2到狀態(tài)3過程中：)(23TTnCQV??吸狀態(tài)4到狀態(tài)1過程中：)(14TTnCQV??放該循環(huán)過程的效率為：231411TTTTQQ??????吸放?根據(jù)絕熱變化規(guī)律，有：、11221)(???VVTT11234)(???VVTT所以：?21TT34TT2314TTTT???所以：，將代入：211TT???11221)(???VVTT??1?112)(??VV若絕熱壓縮比為K，