大学物理热学小结
大学物理热学部分小结
大学物理热学部分小结通信工程4班胡素奎0706020415个人学习总结：大学物理的热学部分还是相对不是太难的，因为与高中的物理关联很大，很多概念都是以前接触过的，但是没有深入研究，这已经给这部分的学习带来了极大的便利。
如果说要有什么不同，主要那有如下几个方面：1、研究方法的不一样：虽然很多内容是接触过的，但是重新学习的时候明显感觉到不一样的是研究方法，随着其他知识的累积，尤其是高数的引入，给物理的学习带来的极大的便利，特别是一些公式的推理过程让我们更好的了解公式的来由，更好的便于记忆和理解。
2、准确度的不同：在学习过程中，总有些以前的东西对推翻，因为要考虑的东西越来越多，微观的宏观的等压的等温的……这些都告诉我们要全面细致地学习，应用的知识越来越多，要把知识串成串。
3、学习方法的不同：大学阶段的物理学习和中学阶段的物理学习存在着很大的不同，课少了，作业也少了，但是仍然不能放松，毕竟在中学几乎每天都在学物理，所以现在的物理学习更需要自己的主动和认真。
以下是热学的一些知识点的总结1.温度的概念与有关定义1)温度是表征系统热平衡时的宏观状态的物理量。
2)温标是温度的数值表示法。
常用的一种温标是摄氏温标，用t表示，其单位为摄氏度（℃）。
另一种是热力学温标，也叫开尔文温标，用T表示。
它的国际单位制中的名称为开尔文，简称K。
热力学温标与摄氏温标之间的换算关系为：T/K=273.15℃ + t温度没有上限，却有下限。
温度的下限是热力学温标的绝对零度。
温度可以无限接近于0 K，但永远不能到达0 K。
2.理想气体的微观模型与大量气体的统计模型。
速度分布的特征。
1)为了从气体动理论的观点出发，探讨理想气体的宏观现象，需要建立理想气体的微观结构模型。
可假设：a气体分子的大小与气体分子之间的平均距离相比要小得多，因此可以忽略不计。
可将理想气体分子看成质点。
b分子之间的相互作用力可以忽略。
c分子键的相互碰撞以及与器壁的碰撞可以看作完全弹性碰撞。
物理热学知识点总结
物理热学知识点总结
1.热胀冷缩
物体受热会膨胀，遇冷时会收缩。
比如夏天在架设电线的会略低一些就是为了避免在冬天的时候会紧缩，从而造成风险;夏天自行车打气不能打太足，因为气体受热膨胀，如果太足，会涨破车胎。
2.比热容
比热容是单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。
比热容越大，物体的吸热和散热能力越强。
比如早穿皮袄晚穿纱，围着火炉吃西瓜，意思是我国新疆夏季昼夜气温变化显著，新疆地带多沙石，沙石比热容小，所以沙石吸收热量温度升高快导致中午温度高，相反沙石释放热量降温快导致早晚温度很低。
3.分子扩散
分子是在不断运动的，物体内的分子一直在做无规则的运动，比如说酒香不怕巷子深;近朱者赤等。
大学物理热学总结
第6章 气体动理论一、压强公式23k P n ε= 其中，N n V =为分子数密度，212k v εμ=为每个分子的平均平动动能 二、温度公式32k kT ε=其中，k 为玻尔兹曼常量上式表明，温度为理想气体内部分子运动激烈程度的量度。
三、自由度单原子分子 3i =（三个平动自由度）双原子分子 5i =（三个平动+两个转动自由度）多原子分子 6i =（三个平动+三个转动自由度）四、麦克斯韦速率分布律1、()dN f v Ndv= 表示在温度为T 的平衡状态下，速率在v 附近单位速率区间的分子数占总分子数的比率（或几率）2、0d ()d 1N N f N∞==⎰⎰0v v 归一化条件 3、d ()d N f N =v v 表示速率在d →+v v v 区间的分子数占总分子数的比率4、2211()()()v N v v N v dN f v dv N=⎰⎰表示分布在有限速率区间v 1~v 2 内的分子数占总分子数的比率。
5、2211()()()v N v v N v Nf v dv dN =⎰⎰表示分布在有限速率区间 v 1 ~ v 2 内的分子数6、0()vf v dv v ∞=⎰表示速率的平均值7、三种速率最概然速率 p ===v平均速率 v ==≈方均根速率 rms ====v三种速率的大小顺序为 p <<v v 五、理想气体内能 2i E RT ν= 其中，ν为摩尔量，R 为普适气体常量上式表明，理想气体内能是温度的单值函数，是状态量第7章 热力学基础一、热力学第一定律1、理想气体状态方程平衡态下理想气体气体状态参量的关系：m PV RT M=或P nkT = 其中，ν为摩尔量，m 为气体总质量，M 为气体摩尔质量，N n V=为分子数密度。
2、准静态过程的功、内能和热量（1）功：元功：d d A P V =有限过程中做功：21d V V A P V =⎰做功A>0时，气体对外界做正功，体积增加，A<0时，气体对外界做负功，或者外界对气体做正功，体积减小。
热学物理总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言热学是物理学的一个重要分支，研究物体内部的热运动和能量转换规律。
随着科学技术的不断发展，热学在工业、农业、医学、能源等领域都发挥着至关重要的作用。
本报告将对热学物理的基本概念、主要理论、实验方法和应用领域进行总结和分析。
二、热学基本概念1. 热量：热量是物体内部微观粒子运动能量的总和，通常用符号Q表示。
热量的单位是焦耳（J）。
2. 温度：温度是物体内部微观粒子平均动能的度量，通常用符号T表示。
温度的单位是开尔文（K）。
3. 热容：热容是物体吸收或放出热量时温度变化的度量，通常用符号C表示。
热容的单位是焦耳每开尔文（J/K）。
4. 热传导：热传导是热量在物体内部由高温区域向低温区域传递的过程。
5. 热辐射：热辐射是物体由于自身温度而向外发射热量的过程。
6. 热对流：热对流是流体内部热量传递的一种形式，即流体中高温区域的分子向低温区域传递热量的过程。
三、热学主要理论1. 热力学第一定律：热力学第一定律指出，热量、功和内能之间的关系是Q = W+ ΔU，其中Q为吸收的热量，W为外界对系统所做的功，ΔU为系统内能的变化。
2. 热力学第二定律：热力学第二定律表明，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，而且在一个封闭系统中，熵（S）总是增加的。
3. 热力学第三定律：热力学第三定律指出，在绝对零度时，任何物体的熵都为零。
4. 热平衡定律：当两个系统接触时，如果它们之间没有热量交换，那么它们的温度将趋于相同。
5. 热传导定律：傅里叶定律描述了热传导过程中的热量传递速率，即Q = -kAΔT/Δx，其中Q为热量，k为热传导系数，A为传热面积，ΔT为温度差，Δx为距离。
6. 热辐射定律：斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述了物体热辐射的能量，即E = σT^4，其中E为辐射能量，σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，T为物体温度。
四、热学实验方法1. 热平衡实验：通过测量两个物体接触后的温度变化，验证热平衡定律。
2. 热传导实验：通过测量不同材料的热传导系数，研究热传导规律。
大学物理热学总结
大学物理热学总结(注：难免有疏漏和不足之处，仅供参考。
教材版本：高等教育出版社《大学物理学》) 热力学基础1、体积、压强和温度是描述气体宏观性质的三个状态参量。
①温度：表征系统热平衡时宏观状态的物理量。
摄氏温标，t 表示，单位摄氏度（℃）。
热力学温标，即开尔文温标，T 表示，单位开尔文，简称开（K ）。
热力学温标的刻度单位与摄氏温标相同，他们之间的换算关系：T /K=273.15℃+ t温度没有上限，却有下限，即热力学温标的绝对零度。
温度可以无限接近0K ，但永远不能达到0K 。
②压强：气体作用在容器壁单位面积上指向器壁的垂直作用力。
单位帕斯卡，简称帕（Pa ）。
其他：标准大气压（atm ）、毫米汞高（mmHg ）。
1 atm =1.01325×105 Pa = 760 mmHg③体积：气体分子运动时所能到达的空间。
单位立方米（m 3）、升（L ）2、热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，则这两个系统也必处于热平衡。
该定律表明：处于同一热平衡状态的所有热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征可以用一个状态参量来表示，这个状态参量既是温度。
3、平衡态：对于一个孤立系统（与外界不发生任何物质和能量的交换）而言，如果宏观性质在经过充分长的时间后保持不变，也就是系统的状态参量不再岁时间改变，则此时系统所处的状态称平衡态。
通常用p —V 图上的一个点表示一个平衡态。
（理想概念）4、热力学过程：系统状态发生变化的整个历程，简称过程。
可分为：①准静态过程：过程中的每个中间态都无限接近于平衡态，是实际过程进行的无限缓慢的极限情况，可用p —V 图上一条曲线表示。
②非准静态过程：中间状态为非平衡态的过程。
5、理想气体状态方程: 一定质量的气体处于平衡态时，三个状态参量P.V .T 存在一定的关系，即气体的状态方程()0,,=T V P f 。
理想气体p 、V 、T 关系状态方称222111T V P T V P =，设质量m ，摩尔质量M 的理想气体达标准状态，有 00000T V P M m T V P T PV m ==令00/T V P R m =,则有理想气体状体方程 RT M m PV =式中1131.8--⋅⋅=K mol J R ，为摩尔气体常量。
大学热学物理知识点总结
大学热学物理知识点总结1.热力学基本定律热力学基本定律是热学物理的基础，它包括三个基本定律，分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
（1）热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的热学表述，它规定了热力学系统能量的守恒性质。
简单地说，热力学第一定律表明了热力学系统能量的增减只与系统对外界做功和与外界热交换有关。
热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q-W，其中ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统吸热的大小，W表示系统对外界所作的功。
由此可以看出，系统的内能变化量等于吸收热量减去做的功。
（2）热力学第二定律热力学第二定律是热力学系统不可逆性的表述，它规定了热力学系统内部的熵增原理，即系统的熵不会减小，而只会增加或保持不变。
简单地说，热力学第二定律表明了热力学系统内部的任何一种热力学过程都是不可逆的。
这意味着热力学系统永远无法使热量全部转化为功，总会有一部分热量被转化为无效热。
热力学第二定律还表明了热力学过程的方向性，即热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能反向传递。
（3）热力学第三定律热力学第三定律规定了当温度趋于绝对零度时，任何物质的熵都将趋于一个有限值，这个有限值通常被定义为零。
简单地说，热力学第三定律表明了在绝对零度时，任何系统的熵都将趋于零。
热力学第三定律的提出对于热学物理的研究具有非常重要的意义，它为我们理解热学系统的性质提供了重要的基础。
2.热力学过程热力学过程是指热力学系统内部发生的一系列变化，包括各种状态参数的变化和热力学系统对外界的能量交换。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等。
这些过程在日常生活以及工业生产中都有着广泛的应用。
（1）等温过程等温过程是指在恒定温度下进行的热力学过程。
在等温过程中，系统对外界做的功和吸收的热量之比是一个常数。
这意味着等温过程的压强和体积成反比，在P-V图上表现为一条双曲线。
常见的等温过程有等温膨胀和等温压缩等。
（2）绝热过程绝热过程是指在无热交换的情况下进行的热力学过程。
大学物理(热学知识点总结)
热力发电
利用高温热源和低温热源 之间的温差，通过热力循 环将热能转化为机械能， 再转化为电能。
04
热传递原理
导热、对流和辐射的原理
01 02
导热原理
导热是物质内部微观粒子（如分子、原子等）相互碰撞，将能量从高温 处传到低温处的现象。导热速率与物质的导热系数、温度梯度以及热流 路径的长度有关。
对流原理
热学的发展历程
古代对热现象的认识
01
人类很早就开始对热现象进行观察和利用，如火的使用、烧制
陶器等。
近代热学的形成
02
随着工业革命和科学技术的发展，热学逐渐形成一门独立的学
科，开始有越来越多的学者对热现象进行研究。
现代热学的应用
03
热学在能源利用、环境保护、航天航空等领域得到广泛应用，
成为推动人类社会发展的重要力量。
大学物理(热学知识点总 结)
• 热学概述 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律 • 热传递原理 • 热力学与日常生活
01
热学概述
热学的定义与重要性
定义
热学是一门研究热现象的学科，主要 探讨热量传递、热力学过程和热力学 定律等方面的内容。
重要性
热学是物理学的重要分支之一，与日 常生活、工程技术和科学研究密切相 关，对于理解物质的基本性质和变化 规律具有重要意义。
证明
热力学第一定律也可以通过实验来证明。例如，通过测量封闭系统中热量转移和相应体积变化等实验数据，可以 验证热力学第一定律。
定律的应用实例
实例1
在汽车发动机中，燃料燃烧产生的热量转化为机械能，驱动汽车行驶。这正是 热力学第一定律的应用，即能量从一种形式（化学能）转化为另一种形式（机 械能）。
大一物理热学总结知识点
大一物理热学总结知识点热学是大一物理课程中的一部分，研究热能的传递、转化和计量。
下面将对大一物理热学课程中的重要知识点做一个总结。
一、温度和热平衡1. 温度：温度是物体分子平均动能的度量，可以通过温度计进行测量。
2. 热平衡：热平衡是指两个物体之间没有温度差异，热量不再流动。
二、热量与热容量1. 热量：热量是物体间能量的传递方式，沿着温度梯度从高温物体流向低温物体。
2. 热容量：热容量是物体温度升高单位温度所吸收的热量。
热容量可用公式Q=mCΔT计算，其中Q表示吸收的热量，m表示物体质量，C表示物体的比热容，ΔT表示温度变化。
三、传热方式1. 热传导：热传导是指热量通过物质内部传递，取决于物质的导热性能和温度梯度。
2. 热对流：热对流是指流体内部和流体与固体表面之间的热量传递方式，取决于流体的流动性质。
3. 热辐射：热辐射是指热量通过电磁波辐射传递，不需要物质介质，可以在真空中传递。
四、热力学第一定律热力学第一定律是对能量守恒定律在热学中的应用，用来描述热量转化为其他形式能量的过程。
热力学第一定律可以表示为：ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示吸收的热量，W表示对外界做功。
五、热机和热效率1. 热机：热机是将热量转化为功的装置，常见的热机有蒸汽机和内燃机等。
2. 热效率：热效率是指热机的输出功与输入热量之比，可用公式η = W/QH计算，其中W表示输出功，QH表示输入热量。
六、热力学第二定律热力学第二定律是热学领域的基本定律之一，描述了热能的自发转化方向。
热力学第二定律有多种表述方式，如开尔文表述和克劳修斯表述。
七、热力学循环热力学循环是指在一定条件下，热能从高温物体转化为功并完全或部分返还给低温物体的过程。
常见的热力学循环有卡诺循环和斯特林循环等。
八、熵和热力学第二定律熵是描述系统无序度的物理量，热力学第二定律可以表述为对于一个孤立系统，其熵要么增加，要么保持不变，不会减小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
② 算术平均速率
8kT 8RT v= = π m0 πM
③ 均方根速率
3kT 3RT v = = m0 M
2
7、分子碰撞和平均自由程
z = 2π d vn
2
1 kT v = λ= = 2 2 z 2π d n 2π d p
102 ~103 m/s 常温下， * 常温下，气体分子的平均速率数量级是
标准状态下， * 标准状态下，气体分子的碰撞频率数量级是 10
m V2 RT ln M V1
0
m CV (T2 −T ) 1 M
绝 热
m − CV (T2 −T ) 1 M
0
7、热力学第二定律的两种表述 ① 开尔文表述 单一热源的热机是不可能制成的。 单一热源的热机是不可能制成的。 ② 克劳修斯表述 热量不能自动地从低温物体传到高温物体。 热量不能自动地从低温物体传到高温物体。 8、可逆过程的条件
mi m 1 3 2 RT = CVT m0 v = kT E = M2 M 2 2
说明下列各式的物理意义
1 i 3 3 3 5 kT, kT, kT, RT , R, R 2 2 2 2 2 2
5、Maxwell速率分布律 、 速率分布律 dN * 速率分布函数 f (v) = 的物理意义。 的物理意义。 Ndv
准静态过程中 系统对外作功 准静态过程系 统吸收的热量
A = ∫ pdV
V 1
V2
功是过程量, 的值 功是过程量, A的值 过程量 与具体过程有关 热量Q也是过程量, 热量 也是过程量,其 也是过程量 值与具体过程有关
m Qx = Cx (T2 −T ) 1 M
3、两个摩尔热容
i CV = R 2
6、热一律在理想气体等值过程及绝热过程中的应用 等 容 等 压 等 温
∆E
m CV (T2 −T ) 1 M m CV (T2 −V ) 1
m = R(T2 −T ) 1 M m V2 RT ln M V1
Q
m CV (T2 −T ) 1 M m CP (T2 −T ) 1 M
热学小结
[气体动理论部分 气体动理论部分] 气体动理论部分
1、理想气体状态方程 m pV = RT M
p = nkT
为分子数密度
N n= V
R k= =1.38×10−23 J /K NA
玻耳兹曼常数
NA = 6.023×1023
2、平衡态 平衡过程
阿伏伽德罗常数
( P,V,T )有确定值, p - V图上对应一个点. 有确定值, 图上对应一个点. 平衡态 有确定值 图上对应一个点 平衡过程( p - V图上对应一条连 平衡过程(准静态过程 ) 图上对应一条连 续光滑的曲线 .
8
~109 s−1
−8 −7 常温下， * 常温下，气体分子的平均自由程数量级是 10 ~10
m
[热力学部分 热力学部分] 热力学部分
1、热力学第一定律
Q = ∆E + A
dQ = dE + pdV
2、热力学中 ∆E, A, Q 三个量的计算
mi m i ∆E = R(T2 −T ) = CV (T2 −T ) = ( p2V2 − p1V1) 1 1 M2 M 2
4、绝热过程
特征： 特征： 过程方程
i +2 Cp = CV + R = R 2
γ=
Cp CV
Q=0
pV = c1 γ −1 V T = c2 pγ −1T −γ = c 3
γ
5、循环过程
特征： 特征：
∆E = 0
A Q2 η = =1− Q Q 1 1
卡诺热机的效率
热机效率
T2 η =1− T 1
过程必须进行得无限缓慢，即过程是平衡过程。 ① 过程必须进行得无限缓慢，即过程是平衡过程。 过程中没有摩擦发生。 ② 过程中没有摩擦发生。 一切与热现象有关的实际宏观热力学过程都是不可逆 其自发进行具有单向性。 的，其自发进行具有单向性。
9、热力学第二定律的统计意义 一个孤立系统内, 一个孤立系统内, 一切实际过程都向着状态 的几率增大的方向或熵增加的方向进行. 的几率增大的方向或熵增加的方向进行.
速率分布曲线图形中一小矩形的面积、 * 速率分布曲线图形中一小矩形的面积、一曲边梯形的面积 及曲线下总面积的物理意义。 及曲线下总面积的物理意义。
6、三种统计速率 ① 最概然速率
(最可几速率 最可几速率) 最可几速率
2kT 2RT vp = = m0 M
注意 vp的物理意义，温度 T 改变或分子质量 m0 改 的物理意义， 变时， v 变时， p如何变化
3、理想气体的微观模型
分子模型
统计假设
气体分子的线度( 与气体分子间的平均距离( ① 气体分子的线度(约10-10m)与气体分子间的平均距离(约 10-9m)比较很小可忽略。 )比较很小可忽略。 除碰撞瞬间外，分子之间的相互作用力忽略不计。 ② 除碰撞瞬间外，分子之间的相互作用力忽略不计。
③ 分子间，分子与容器壁的碰撞为完全弹性碰撞。 分子间，分子与容器壁的碰撞为完全弹性碰撞。
统计假设 平衡态下, 容器中任一处单位体积的分子数相等。 ① 平衡态下, 容器中任一处单位体积的分子数相等。 分子沿各个方向运动的概（ 率相同。 ② 分子沿各个方向运动的概（几）率相同。
v =v =v
2 x 2 y
2 z
4、理想气体的压强、温度和内能公式 理想气体的压强、
1 1 2 2 1 ρ = nm0 2 2 p = nm0 v = ρv = n( m0 v ) （分子的质量密度） 3 3 3 2