注冊暖通工程師基礎(chǔ)考試普通物理學(xué)知識點(diǎn)（19）

10.氣體比熱容

在熱量傳遞的某個微過程中，熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量dQ，溫度升高了dT，則定義

，為系統(tǒng)在該過程中的熱容。由于熱容與系統(tǒng)的質(zhì)量有關(guān)，因此把單位質(zhì)量的熱容稱為比熱容，記作c，其單位為J?K-1?㎏

-1.設(shè)系統(tǒng)的質(zhì)量為m，則有C=mc。

11、理想氣體的定體摩爾熱容量、定壓摩爾熱容量以及兩者之間的關(guān)系。

1) 理想氣體的定體摩爾熱容

2)理想氣體的定壓摩爾熱容

12.絕熱過程的過程方程推導(dǎo)。

在絕熱過程中dQ=0，所以有ΔE+W=0，

絕熱過程中內(nèi)能的變化與過程無關(guān)，則系統(tǒng)所做的功可以表示為

根據(jù)熱力學(xué)其一定律，理想氣體進(jìn)行絕熱膨脹的微過程可表示為

兩邊求微分并整理得

因?yàn)?,所以上式可改寫為

對上式積分得

13循環(huán)過程的特點(diǎn)，功熱之間的關(guān)系。效率的定義與計(jì)算?？ㄖZ循環(huán)的效率的證明與應(yīng)用。

1) 循環(huán)過程

循環(huán)過程指系統(tǒng)經(jīng)歷了一系列狀態(tài)變化以后，又回到原來狀態(tài)的過程。

循環(huán)過程特點(diǎn)：

① 系統(tǒng)經(jīng)歷一循環(huán)后內(nèi)能不變。

② 準(zhǔn)靜態(tài)過程構(gòu)成的循環(huán)，在p-V圖上可用一閉合曲線表示。循環(huán)過程沿順時針方向進(jìn)

③ 系統(tǒng)對外所做的凈功為正，這樣的循環(huán)稱為正循環(huán)。反之為逆循環(huán)。

2)熱機(jī)效率：

Q1表示循環(huán)過程中從外界吸收的總熱量。

Q2表示循環(huán)過程中從外界放出的總熱量。

w表示系統(tǒng)對外做的凈功， 。

制冷系數(shù)：在一次循環(huán)中，制冷機(jī)從低溫?zé)嵩次〉臒崃颗c外界做功之比，即

3)卡諾循環(huán)：由兩條等溫線和兩條絕熱線所組成的過程稱為卡諾循環(huán)?？ㄖZ循環(huán)是一種理想循環(huán)?？ㄖZ機(jī)工作在高溫?zé)嵩?/p>

T1和低溫?zé)嵩碩2之間?？ㄖZ循環(huán)效率最高， 。卡諾循環(huán)指出了理論上提高熱機(jī)效率的途徑。由于T1≠∞，T2≠0，因此卡

諾循環(huán)的效率永遠(yuǎn)小于1.卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)e= T2/(T1-T2)

14、可逆過程與不可逆過程

(1) 可逆過程與不可逆過程

如果一個系統(tǒng)從某一狀態(tài)經(jīng)過一個過程到達(dá)另一個狀態(tài)，并且一般在系統(tǒng)狀態(tài)變化的同時對外界會產(chǎn)生影響，而若存在另

一過程，使系統(tǒng)逆向重復(fù)原過程的每一狀態(tài)而回到原來的狀態(tài)，并同時消除了原過程對外界引起的一切影響，則原來的過

程稱為可逆過程。反之，如果系統(tǒng)不能重復(fù)原過程每一狀態(tài)回復(fù)到初態(tài)，或者雖然可以復(fù)原，但不能消除原過程在外界產(chǎn)

生的影響，這樣的過程稱為不可逆過程。

15、熱力學(xué)第二定律：(1)經(jīng)典敘述;(2)第二定律的實(shí)質(zhì); (3)第二定律的微觀意義;(4)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義

;(5)熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)公式;

(1) 熱力學(xué)定律的兩種表述

? 開爾文表述：不可能制成這樣一種熱機(jī)，它只從單一熱源吸取熱量，并將其完全轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他

影響。

? 克勞修斯表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響。

(2)熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是一切自然過程都是不可逆的。

(3)熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義

一個孤立系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的過程，總是由包含微觀狀態(tài)數(shù)少的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數(shù)多的宏觀狀態(tài)的方向進(jìn)行，即由熱

力學(xué)幾率少的宏觀態(tài)向熱力學(xué)幾率大的宏觀態(tài)進(jìn)行。

(4)熱力學(xué)第二定律的微觀意義

一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進(jìn)行

(5)熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 ΔS≥0

熵與熱力學(xué)概率，熵的計(jì)算方法;熵增加原理

1) 熵是組成系統(tǒng)的微觀粒子的無序性的量度。

熵既然是為了描述過程的不可逆過程性而引入的，那么它應(yīng)該與宏觀態(tài)所包含的微觀態(tài)數(shù)目 有關(guān)，波爾茲曼關(guān)系式：S=k

㏑Ω，其中Ω為熱力學(xué)概率。

2) 波爾茲曼關(guān)系式：S=k㏑Ω

，熱力學(xué)系統(tǒng)從初態(tài)A變化到末態(tài)B，在任意一個可逆過程中，其熵變等于該過程中熱溫比dQ/T的積分;而在任意一個不可

逆過程中，其熵變大于該過程中熱溫比dQ/T的積分。

3) 孤立系統(tǒng)中發(fā)生的一切不可逆過程都將導(dǎo)致系統(tǒng)熵的增加;而在孤立系統(tǒng)中發(fā)生的一切可逆過程，系統(tǒng)的熵保持

不變。這一結(jié)論稱為熵增加原理。