大学物理C公式大全

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大学物理C基本概念和规律总结

大学物理C基本概念和规律总结

热学基本概念和规律物理常数考试会给,玻尔兹曼常数k =1.38×10-23 J/K 气体摩尔常数R =8.31 J/(mol•K ) 摄氏温标和热力学温标的换算273+=t T ,热学所有公式都必须使用热力学温标。

一、理想气体状态方程:(平衡态下)二、压强、温度的统计意义:三、能量均分定理:四 五、等体摩尔热容六、热力学第一定律因为理想气体内能只随温度变化,所以任何过程理想气体的内能改变都可以使用 等体过程等压过程等温过程 +系统吸热 系统放热内能增加 内能减少系统对外界做功 外界对系统做功QWE∆22211 T VP T V P RT pV ==是摩尔数νν平均平动动能是分子数密度理想气体的压强---=k kn n p εε32是分子速率是单个分子的质量,v m kT v m k 23212==ε5 3 21==i i i kT 双原子分子常温下单原子分子为理想气体的自由度,的能量一个自由度均分到单个理想气体分子的每是摩尔数理想气体的内能ννRT i E 2=)(2212T T R iT R i E -=∆=∆νν理想气体内能的改变R i C V 2=R R iC p +=2等压摩尔热容R C R C R C R C P V P V 2725 2523 ====理想气体双原子分子理想气体单原子分子E Q T C E W V ∆=∆=∆=ν0)(12V V p W -=T C p ∆=νW E Q +∆=TC E V ∆=∆ν12ln 0V VRT W Q E ν===∆E W Q ∆+=TC E V ∆=∆ν根据理想气体状态方程可得到解题的一个常用变换112212)(V P V P T T R -=-ν七、循环过程和效率卡诺热机效率八、三种统计速率方均根速率 最概然速率 平均速率,M 表示摩尔质量表示总放热。

表示总吸热,。

也等于总吸热减总放热图里的面积净功,它等于循环表示循环过程中所做的,热机效率21121211,1Q Q W Q Q Q Q Q Q W -=-==η表示低温热源的温度。

大学物理C复习提纲

大学物理C复习提纲

第一章 质点运动学 第二章牛顿定律1、掌握质点运动学第二类问题的计算。

2、掌握牛顿定律的应用举例。

练习:1、已知一质量为m 的质点在x 轴上运动,质点只受到指向原点的引力作用,引力大小与质点离原点的距离x 的平方成反比,即2/x k f −=,k 是比例常数.设质点在A x =时的速度为零,求质点在4/A x =处的速度的大小。

2、质量为m 的子弹以速度0v 水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度成正比,比例系数为k ,忽略子弹的重力,求(1)子弹射入沙土后,,速度随时间变化的函数关系式;(2) 子弹射入沙土的最大深度。

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律1、掌握冲量的概念。

2、掌握动量守恒定律。

3、掌握保守力的概念及保守力作功的特点:保守力做功只与始末位置有关,而与路径无关。

练习:1、在一定时间间隔内质点系的动量守恒,则在该时间间隔内,质点系所受A 、外力矩始终为零B 、外力做功始终为零C 、外力矢量和始终为零D 、内力矢量和不为零2、以下说法正确的是A 、大力的冲量一定比小力的冲量大B 、小力的冲量有可能比大力的冲量大C 、速度大的物体动量一定大D 、质量大的物体动量一定大第四章 刚体的转动1、掌握力矩的定义。

2、理解合外力矩与合外力的关系。

3、掌握决定刚体转动惯量大小的因素。

4、掌握转动定律。

5、刚体定轴转动的角动量:JW L =及角动量守恒定律。

练习:1、一质量为m 的质点作半径为r 的匀速圆周运动,则作用于质点的合力F 相对于圆心的力矩M= 。

2、刚体定轴转动惯量的大小由刚体的质量、质量分布和转轴位置决定。

3、以下说法正确的是A 、合外力为零,合外力矩一定为零B 、合外力为零,合外力矩一定不为零C 、合外力为零,合外力矩可以不为零D 、合外力不为零,合外力矩一定不为零4、在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度方向一致,则以下说法正确的是A 、合力矩增大时,物体角速度一定增大B 、合力矩减小时,物体角速度一定减小C 、合力矩减小时,物体角加速度不一定变小D 、合力矩增大时,物体角加速度不一定增大5、芭蕾舞演员可绕过脚尖的铅直轴旋转,当她伸长两手时的转动惯量为J 0,角速度为ω0,当她突然收臂使转动惯量减小为J 0/2时,其角速度应为A 、ω0/4B 、4ω0C 、ω0/2D 、2ω0第五章 静电场 第六章 静电场中的导体与电介质1、 掌握静止电荷在其周围空间中只产生电场,而运动电荷在其周围空间既产生电场,又产生磁场。

大学物理C复习资料

大学物理C复习资料

大学物理复习资料(基本概念、定律定理、原理、公式)第一部分:力学基本要求一基本概念1. 位移,速度,加速度, 动量,力,冲量,功,动能,势能,机械能,角动量,力矩;2. 参考系,坐标系,惯性坐标系,质点, 位置矢量,速率,角速度,角加速度, 法向加速度,切向加速度,转动惯量,冲量矩。

二.基本定律、定理、原理、公式 1. 质点运动学:位置矢量:在直角坐标系中 k z j y i x r ++= ,r ∆大小r =222z y x ++运动方程:k t z j t y i t x t r)()()()(++=;或)(t x x =;)(t y y =;)(t z z =位移:12r r r -=∆=k z j y i x ∆∆∆++,∆大小r ∆=222z y x ∆∆∆++,一般r r ∆∆≠速度:dtr d v =,在直角坐标系中:k v j v i v v z y x++=;dt dx v x =;dt dy v y =;dtdz v z =;速率:222z y x v v v v ++=加速度:22dtd dt d ==,在直角坐标系中:k a j a i a a z y x ++=; 22dtx d dt dv a x x ==;22dt y d dt dv a y y ==;22dt z d dt dv a z z ==;222z y x a a a a ++=在自然坐标系中:运动方程:)(t s s = ,速率:dtdsv =圆周运动角量描述:运动方程:)(t θθ=,角速度:dt d θω=,角加速度:dtd ωβ= 切向加速度:βR dtdv a t == , 法向加速度:22ωR R v a n ==,一般曲线运动ρ2v a n =加速度:a a n τ+= ; 22t n a a a +=, ,ωR v = n πω2=直线运动:)(t x x =;dt dx v =;22dtxd dt dv a ==匀变速直线运动:20021at t v x x ++=;at v v +=0;)(20202x x a v v -+=匀变速圆周运动:t βωω+=0;)(20202θθβωω-+=;抛物体运动。

大学物理公式大全

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大学物理公式大全大学物理公式大全物理学是一门探索自然现象的科学,它研究宇宙的运动、力的作用、物质的组成和性质等。

在大学物理学学习中,我们会接触到众多的物理公式。

下面是一份大学物理公式大全,供大家参考。

1. 运动学公式:速度(v)= 位移(s)/ 时间(t)加速度(a)= (末速度(v)- 初速度(u))/ 时间(t)位移(s)= 初速度(u)* 时间(t) + 1/2 * 加速度(a)* 时间(t)^22. 牛顿第一定律(惯性定律):一个物体在没有受到外力作用时,保持静止或匀速直线运动。

3. 牛顿第二定律(力与加速度的关系):力(F)= 质量(m)* 加速度(a)4. 牛顿第三定律(作用与反作用定律):两个物体之间的相互作用力,两个力的大小相等、方向相反。

5. 动能公式:动能(K)= 1/2 * 质量(m)* 速度^26. 动量公式:动量(p)= 质量(m)* 速度(v)7. 转动力矩(扭矩)公式:转动力矩(τ)= 力(F)* 力臂(r)8. 转动惯量公式:转动惯量(I)= 质量(m)* 半径(r)^29. 动量守恒定律:在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量保持不变。

10. 能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。

11. 功公式:功(W)= 力(F)* 位移(s)12. 弹性势能公式:弹性势能(E)= 1/2 * 弹性系数(k)* 弹性变形^213. 引力公式:引力(F)= 万有引力常数(G)* (质量1(m1)* 质量2(m2))/ 距离^214. 等离子体温度公式:等离子体温度(T)= 等离子体内电子能量总量(Ee)/ 等离子体内电子数目(Ne)* Boltzmann常数(k)15. 麦克斯韦速度分布公式:概率密度(f)= (质量(m)/ (2 * π * Boltzmann常数(k) * 温度(T)))^(3/2) * e^(-(速度(v)^2)/ (2 * Boltzmann常数(k) * 温度(T)))16. 电场强度公式:电场强度(E)= 电力(F)/ 电荷量(q)17. 电能公式:电能(W)= 电流(I) * 电压(V) * 时间(t)18. 磁场强度公式:磁场强度(B)= 电流(I)* μ0 / (2 *π * r)19. 磁感应强度公式:磁感应强度(B)= 磁场强度(μ0) * 磁化强度(M)20. 麦克斯韦电磁场微分方程组:∇·E = ρ / ε0∇·B = 0∇×E = - ∂B / ∂t∇×B = μ0J + μ0ε0 ∂E / ∂t以上仅是大学物理中的一小部分公式,物理学的知识非常广泛且深入。

大学物理公式大全(大学物理所有的公式应有尽有)

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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1。

1平均速度 v =t△△r1。

2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t△r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1。

7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t△v =dt dv1。

8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1。

13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2—v 02=2a(x —x 0) 1。

15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gyv v gt t v y gt v v 221202200 1.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001。

18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1。

19射程 X=gav 2sin 21。

20射高Y=gav 22sin 201。

21飞行时间y=xtga —g gx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 21。

23向心加速度 a=Rv 21。

24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1。

25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1。

31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。

大学常用的物理公式

大学常用的物理公式

引言概述:物理公式是大学物理课程中不可或缺的一部分,它们是描述自然现象的数学表达式。

本文将介绍一些大学常用的物理公式,包括力学、热力学、电磁学和光学公式等。

这些公式不仅在学习物理理论和解题中起到重要的作用,而且在工程、科学研究和实际应用中也具有广泛的应用价值。

正文内容:一、力学公式1.1运动学公式1.1.1位移公式s=ut+(1/2)at^21.1.2速度公式v=u+at1.1.3加速度公式a=(vu)/t1.2动力学公式1.2.1牛顿第二定律F=ma1.2.2动能公式Ek=(1/2)mv^21.2.3动量公式p=mv1.3静力学公式1.3.1弹性力公式F=kx1.3.2引力公式F=G(m1m2)/r^21.3.3摩擦力公式Ff=μFn二、热力学公式2.1热传导公式2.1.1热传导方程q=kΔT/L2.1.2热导率公式k=(QL)/(AΔT)2.2热膨胀公式2.2.1线膨胀公式ΔL=αL0ΔT2.2.2体膨胀公式ΔV=βV0ΔT2.3热力学循环公式2.3.1热转化效率公式η=(W_net/Q_h)100%2.3.2卡诺循环效率公式η_C=(T_hT_c)/T_h三、电磁学公式3.1电场公式3.1.1电场强度公式E=F/q3.1.2电势差公式V=W/q3.2磁场公式3.2.1磁场强度公式B=F/(qv)3.2.2磁场感应公式ε=BLv3.3法拉第电磁感应公式3.3.1法拉第电磁感应定律ε=dΦ/dt3.3.2洛伦兹力公式F=q(E+vxB)四、光学公式4.1光速公式4.1.1光速定义c=λf4.1.2光速在介质中的速度v=c/n4.2折射公式4.2.1斯涅尔定律n1sin(θ1)=n2sin(θ2)4.2.2光线传播路径差公式Δx=d(n1)(cot(θ2)cot(θ1))4.3球面镜公式4.3.1球面镜公式1/f=(n1)(1/R11/R2)五、总结本文介绍了大学常用的物理公式,涵盖了力学、热力学、电磁学和光学等方面。

大学物理c知识点总结大一

大学物理c知识点总结大一

大学物理c知识点总结大一大学物理是大一学生所学习的一门重要的必修课程,对于培养学生的科学思维和理论基础具有重要意义。

下面将对大学物理C 课程的知识点进行总结,帮助大家更好地理解和掌握这门课程。

1. 运动学运动学是物理学的基础,它主要研究物体的位置、速度和加速度之间的关系。

大一学生在学习运动学时需要掌握以下几个重要的知识点:- 位移、速度、加速度的概念及其相互关系;- 直线运动和曲线运动的区别和特点;- 平均速度和瞬时速度的概念及其计算方法;- 匀速直线运动和加速直线运动的表示方法和运动规律。

2. 牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动状态的基本定律,它包括三个基本定律:- 牛顿第一定律:惯性定律,物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或静止的状态;- 牛顿第二定律:物体的加速度与物体所受合外力成正比,与物体的质量成反比;- 牛顿第三定律:作用力与反作用力,大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。

3. 力学力学是研究物体力和运动的学科,主要包括静力学和动力学两个部分。

- 静力学:研究物体在静止状态下受力平衡的情况,重点掌握平衡条件的判断和应用;- 动力学:研究物体在运动状态下受力情况,包括匀速直线运动、斜抛运动、圆周运动等,需要深入理解受力分析和运动规律。

4. 动能和功动能和功是描述物体运动和相互作用的重要概念。

- 动能:物体由于运动而具有的能量,包括动能定理和动能公式;- 功:力对位移所做的功,可以是正功也可以是负功,功率是描述功率变化率的指标。

5. 质点系和刚体质点系和刚体是研究多个物体之间相互作用的理论模型。

- 质点系:由多个质点组成的物体系统,研究质点之间的运动和相互作用;- 刚体:形状和大小不随外力变化的物体,研究刚体的平衡、运动和相互作用。

6. 弹性和弹性力弹性和弹性力是研究物体形变和恢复过程的重要概念。

- 弹性:物体在受到外力作用时能够发生形变,一旦外力消失,则恢复到原来的形状;- 弹性力:恢复物体形变的力,包括胡克定律和应变能的计算。

动能定理角动量定理

动能定理角动量定理

注意 1)守恒条件: M 0
能否为 Mdt 0 ?
2)与动量守恒定律对比:

F 0
时,

M
0
时,
p
恒矢量
L 恒矢量
彼此独立
《大学物理C》
第三章 刚体定轴转动
角动量守恒定律适用于以下情况:
(1)对于单一刚体:J、 均不变, 则匀速转动
(2) 对于系统: Ji、 均可以变化,但
角动量守恒
角动量守恒;
角动量守恒;
机械能不守恒 .
机械能不守恒 .
圆锥摆系统 动量不守恒; 角动量守恒; 机械能守恒 .
《大学物理C》
第三章 刚体定轴转动
注意:区分两类冲击摆
角动量守恒
(1)
O
l v0
m M
质点
质点 柔绳无切向力
➢水平方向: Fx = 0 , px 守恒
mv0 = (m+M)v
➢ 对 O点:
解 碰撞前 M 落在
A点的速度
vM (2gh)1 2
碰撞后的瞬间, M、
N具有相同的线速度
N
u l
B
2
M
h
C
A
l/2 l
《大学物理C》
第三章 刚体定轴转动
角动量守恒
vM (2gh)1 2
u l
2
N
C
M h
A
B
l/2
l
解得
mvM
l 2
J
2mu
l 2
1 12
ml 2
1 2
ml 2
mvMl 2 ml 2 12 ml2
6m(2gh)1 2 2 (m 6m)l
演员 N 以 u 起 跳, 达到的高度
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度 v =t△△r1.2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t △r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t△v =dt dv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dt rd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 221202200 1.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=g av 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —ggx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度 a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。

牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比,与物体的质量m 成反比;加速度的方向与外力的方向相同。

1.37 F=ma牛顿第三定律:若物体A 以力F 1作用与物体B ,则同时物体B 必以力F 2作用与物体A ;这两个力的大小相等、方向相反,而且沿同一直线。

万有引力定律:自然界任何两质点间存在着相互吸引力,其大小与两质点质量的乘积成正比,与两质点间的距离的二次方成反比;引力的方向沿两质点的连线 1.39 F=G221rm m G 为万有引力称量=6.67×10-11N •m 2/kg 21.40 重力 P=mg (g 重力加速度) 1.41 重力 P=G2rMm1.42有上两式重力加速度g=G2r M(物体的重力加速度与物体本身的质量无关,而紧随它到地心的距离而变) 1.43胡克定律 F=—kx (k 是比例常数,称为弹簧的劲度系数) 1.44 最大静摩擦力 f 最大=μ0N (μ0静摩擦系数)1.45滑动摩擦系数 f=μN (μ滑动摩擦系数略小于μ0) 第二章 守恒定律2.1动量P=mv 2.2牛顿第二定律F=dtdPdt mv d =)( 2.3 动量定理的微分形式 Fdt=mdv=d(mv) F=ma=m dtdv2.4⎰21t t Fdt =⎰21)(v v mv d =mv 2-mv 12.5 冲量 I=⎰21t t Fdt2.6 动量定理 I=P 2-P 1 2.7 平均冲力F 与冲量 I=⎰21t t Fdt =F (t 2-t 1) 2.9 平均冲力F =12t t I-=1221t t Fdtt t -⎰=1212t t mv mv --2.12 质点系的动量定理 (F 1+F 2)△t=(m 1v 1+m 2v 2)—(m 1v 10+m 2v 20)左面为系统所受的外力的总动量,第一项为系统的末动量,二为初动量 2.13 质点系的动量定理:∑∑∑===-=n i ni i i n i ii ivm v m t F 111△作用在系统上的外力的总冲量等于系统总动量的增量2.14质点系的动量守恒定律(系统不受外力或外力矢量和为零)∑=n i ii v m 1=∑=ni i i vm 1=常矢量2.16 mvR R p L =•=圆周运动角动量 R 为半径 2.17 mvd d p L =•= 非圆周运动,d 为参考点o 到p 点的垂直距离2.18 φsin mvr L = 同上2.21 φsin Fr Fd M == F 对参考点的力矩 2.22 F r M •= 力矩 2.24 dtdLM =作用在质点上的合外力矩等于质点角动量的时间变化率2.26 ⎪⎭⎪⎬⎫==常矢量L dtdL 0如果对于某一固定参考点,质点(系)所受的外力矩的矢量和为零,则此质点对于该参考点的角动量保持不变。

质点系的角动量守恒定律 2.28 ∑∆=iii rm I 2刚体对给定转轴的转动惯量2.29 αI M = (刚体的合外力矩)刚体在外力矩M 的作用下所获得的角加速度a 与外合力矩的大小成正比,并于转动惯量I 成反比;这就是刚体的定轴转动定律。

2.30 ⎰⎰==v mdv rdm r I ρ22转动惯量 (dv 为相应质元dm 的体积元,p 为体积元dv 处的密度) 2.31 ωI L = 角动量 2.32 dtdLIa M == 物体所受对某给定轴的合外力矩等于物体对该轴的角动量的变化量 2.33 dL Mdt =冲量距 2.34000ωωI I L L dL Mdt LL tt -=-==⎰⎰2.35 常量==ωI L2.36 θcos Fr W =2.37 r F W •=力的功等于力沿质点位移方向的分量与质点位移大小的乘积 2.38 ds F dr F dW W b L a b L a b L a ab θcos )()()(⎰=•⎰=⎰=2.39n b L a b L a WW W dr F F F dr F W +++=•++⎰=•⎰= 2121)()()(合力的功等于各分力功的代数和2.40 tWN ∆∆=功率等于功比上时间 2.41 dtdWt W N t =∆∆=→∆0lim 2.42 v F v F tsF N t •==∆∆=→∆θθcos cos lim 0瞬时功率等于力F 与质点瞬时速度v 的标乘积 2.43 20221210mv mv mvdv W vv -=⎰=功等于动能的增量 2.44 221mv E k =物体的动能 2.45 0k k E E W -=合力对物体所作的功等于物体动能的增量(动能定理)2.46 )(b a ab h h mg W -=重力做的功 2.47 )()(ba ba ab r GMmr GMm dr F W ---=•⎰=万有引力做的功2.48 222121b a b a ab kx kx dr F W -=•⎰=弹性力做的功2.49 p p p E E E W b a ab∆-=-=保势能定义2.50 mgh E p =重力的势能表达式 2.51 rGMmE p -=万有引力势能 2.52 221kx E p =弹性势能表达式 2.53 0k k E E W W -=+内外质点系动能的增量等于所有外力的功和内力的功的代数和(质点系的动能定理) 2.54 0k k E E W W W -=++非内保内外保守内力和不保守内力2.55 p p p E E E W ∆-=-=0保内系统中的保守内力的功等于系统势能的减少量2.56 )()(00p k p k E E E E W W +-+=+非内外2.57 p k E E E +=系统的动能k 和势能p 之和称为系统的机械能2.58 0E E W W -=+非内外质点系在运动过程中,他的机械能增量等于外力的功和非保守内力的功的总和(功能原理) 2.59常量时,有、当非内外=+===p k E E E W W 00如果在一个系统的运动过程中的任意一小段时间内,外力对系统所作总功都为零,系统内部又没有非保守内力做功,则在运动过程中系统的动能与势能之和保持不变,即系统的机械能不随时间改变,这就是机械能守恒定律。

2.6002022121mgh mv mgh mv +=+重力作用下机械能守恒的一个特例 2.6120202221212121kx mv kx mv +=+弹性力作用下的机械能守恒第三章 气体动理论1毫米汞柱等于133.3Pa 1mmHg=133.3Pa1标准大气压等户760毫米汞柱1atm=760mmHg=1.013×105Pa 热力学温度 T=273.15+t3.2气体定律 ==222111T V P T V P 常量 即 TV P =常量 阿付伽德罗定律:在相同的温度和压强下,1摩尔的任何气体所占据的体积都相同。

在标准状态下,即压强P 0=1atm 、温度T 0=273.15K 时,1摩尔的任何气体体积均为v 0=22.41 L/mol3.3 罗常量 N a =6.0221023 mol -13.5普适气体常量R 00T v P ≡国际单位制为:8.314 J/(mol.K)压强用大气压,体积用升8.206×10-2atm.L/(mol.K) 3.7理想气体的状态方程: PV=RT M M mol v=molM M(质量为M ,摩尔质量为M mol 的气体中包含的摩尔数)(R为与气体无关的普适常量,称为普适气体常量) 3.8理想气体压强公式 P=231v mn (n=VN为单位体积中的平均分字数,称为分子数密度;m 为每个分子的质量,v 为分子热运动的速率) 3.9 P=VNn nkT T N R V N mV N NmRT V M MRT A A mol ====(为气体分子密度,R 和N A 都是普适常量,二者之比称为波尔兹常量k=K J N RA/1038.123-⨯= 3.12 气体动理论温度公式:平均动能kT t 23=ε(平均动能只与温度有关)完全确定一个物体在一个空间的位置所需的独立坐标数目,称为这个物体运动的自由度。

双原子分子共有五个自由度,其中三个是平动自由度,两个适转动自由度,三原子或多原子分子,共有六个自由度)分子自由度数越大,其热运动平均动能越大。

每个具有相同的品均动能kT 21 3.13 kT it 2=ε i 为自由度数,上面3/2为一个原子分子自由度 3.14 1摩尔理想气体的内能为:E 0=RT ikT N N A A 221==ε 3.15质量为M ,摩尔质量为M mol 的理想气体能能为E=RT iM M E M M E mol mol 200==υ 气体分子热运动速率的三种统计平均值3.20最概然速率(就是与速率分布曲线的极大值所对应哦速率,物理意义:速率在p υ附近的单位速率间隔内的分子数百分比最大)mkTm kT p 41.12≈=υ(温度越高,p υ越大,分子质量m 越大p υ)3.21因为k=A N R和mNA=Mmol 所以上式可表示为molmol A p M RTM RT mN RTmkT41.1222≈===υ 3.22平均速率molmol M RT M RT m kT v 60.188≈==ππ 3.23方均根速率molmol M RTM RT v 73.132≈=三种速率,方均根速率最大,平均速率次之,最概速率最小;在讨论速率分布时用最概然速率,计算分子运动通过的平均距离时用平均速率,计算分子的平均平动动能时用分均根第四章 热力学基础热力学第一定律:热力学系统从平衡状态1向状态2的变化中,外界对系统所做的功W ’和外界传给系统的热量Q 二者之和是恒定的,等于系统内能的改变E 2-E 14.1 W ’+Q= E 2-E 14.2 Q= E 2-E 1+W 注意这里为W 同一过程中系统对外界所做的功(Q>0系统从外界吸收热量;Q<0表示系统向外界放出热量;W>0系统对外界做正功;W<0系统对外界做负功) 4.3 dQ=dE+dW (系统从外界吸收微小热量dQ ,内能增加微小两dE,对外界做微量功dW 4.4平衡过程功的计算dW=PS dl =P dV4.5 W=⎰21V V PdV4.6平衡过程中热量的计算 Q=)(12T T C M Mmol-(C 为摩尔热容量,1摩尔物质温度改变1度所吸收或放出的热量)4.7等压过程:)(12T T C M MQ p molp -= 定压摩尔热容量 4.8等容过程:)(12T T C M MQ v molv -=定容摩尔热容量4.9内能增量 E 2-E 1=)(212T T R iM M mol -i M M dE mol 2=4.11等容过程2211 T P T P V RM M T P mol ===或常量 4.12 4.13 Q v =E 2-E 1=)(12T T C M Mv mol-等容过程系统不对外界做功;等容过程内能变化4.14等压过程2211 T V T V P RM M T V mol ===或常量 4.15 )()(121221T T R M MV V P PdV W V V mol⎰-=-==4.16 W E E Q P +-=12(等压膨胀过程中,系统从外界吸收的热量中只有一部分用于增加系统的内能,其余部分对于外部功) 4.17 R C C v p =- (1摩尔理想气体在等压过程温度升高1度时比在等容过程中要多吸收8.31焦耳的热量,用来转化为体积膨胀时对外所做的功,由此可见,普适气体常量R 的物理意义:1摩尔理想气体在等压过程中升温1度对外界所做的功。

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