大学物理概念 4页

大学物理期中考试概念整理1、多方过程多方过程polytropicprocess理想气体的状态参量满足pVn=恒量的过程，式中p、V为压强、体积；II是常量，称为多方指数。当n取0,1,丫，〜时，相应的过程方程为!^=恒量，pV=恒量，pVy=恒呈，V=恒量，即分别是等压，等温，绝热，等体过程，所以多方过程包括了理想气体的各种等值过程。通常讨论的多方过程是指n值在1和y之间的过程。其屮丫=cy/cv是定压热容与定体热容之比，它介于等温和绝热过程之间。多方过程在热工学中有重要实际意义，在气象学和天体物理学中也有一定实用价值。2、准静态过程（pl67）系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态。（过程进行得非常缓慢，过程经历时间远远大于弛豫时间，以至于过程的一系列中间状态都无限接近于平衡态，因而过程的进行可以用系统的一纟11状态参呈的变化来描述，这样的过程称为准静态过程或准平衡过程。）气态系统进行准平衡过程的条件:促使系统平衡被破坏的压力差及温度差为无限小，过程进行的时间非常长。3、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，而且不引起其它变化条件:（1）无限缓慢的准静态过程；（2）变化过程没有能量耗散。4、平衡态（pl35）在没有外界（指与系统有关的周围环境）影响的条件下，系统各部分的宏观性质长时间内不发生变化的状态。（这里所说的没有外界影响，是指系统与外界之间不通过作功或传热的方式交换能量，否则系统就不能达到并保持平衡态。由于实际中并不存在完全不受外界影响，并且宏观性质绝对保持不变的系统，所以平衡态只是一个理想化的概念，它是在一定条件下对实际情况的抽象和概桮。）特点（满足的条件）:1.1系统内部处于热平衡，即系统有单一的温度；1.2系统内部处于力平衡，即系统有单一的压力；（1.11.2均可归为单一浼（7\T处处相等）2.1.系统内部处于相平衡，即系统|Aj宏观上没有任何一种物质从一个相转移到另一个相；2.2.系统内部处于化学平衡，即宏观上的系统内的化学反应已经停止；（2.1.2.2两记为物态的稳定性）3.自发过程的终点；\n4.处于热动平衡。5、请简述热力学第一定律的内容及数学表达式（pl69）热力学第一定棣也就是能量守恒定律。（也可表达为：笫一类永动机是不可能制成的）一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和。（如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。）表达式:Q=AE+A6、热力学第二定律的表述（pl88-189）开尔文-普朗克表述：热不可能全部转变为功而不产生某它影响。克劳修斯表述：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。（M两种表述极为开尔文表述和克劳修斯表述）熵表述（孤立体系熵增加原理）：随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。永动机：第二类永动机不可能制成。7、理想气体的微观模型和统计假设（pl39-140）微观模型:（理想气体可以看成是一群彼此间无相互作用的无规运动的弹性质点的集合）（1）对分子可采用质点模型；（2）除碰撞瞬间外，分子与容器壁和分子与分子之间相互作用力可以忽略不计；（3）分子运动遵从经典（牛顿）力学规律，分子与容器壁以及分子与分子之间的碰撞完全弹性碰撞。统计假设：（1）理想气体处于平衡态时气体分子出现在容器内任何空间位置概率相等，具有空间分布的均匀性；（2）气体分子向各个方向运动的概率相等，具有运动的各项同性。进一步推断：①分子沿各个方向运动的速度分量的各种统计平均值应该相等（注意方均值）。②分子速度和它的各个分量的平均值为零。8、卡诺循环是由哪几个过程组成的？并讨论各过程热量变化、做功、内能变化的情况（pl81）（个人认为这个没有什么出成简答题的必要）9、一定质量的理想气体，当温度不变时，其压强随体积的减小而增大，当体积不变时，其压强随温度的升高而増大，请从微观上解释说明，这两种压强增大有何区别。（P140-142）巾理想气体压强公式析，前者改变m后者改变平均分子动能前一种情况是分子密集程度增大，单位吋间对器壁的碰撞次数增加；后一种情况是分子热运动变剧烈，单次碰撞对器壁的冲量增大，且碰撞次数增加。\n10、最概然速率和平均速率的物理意义各是什么?有人认为最概然速率就是速率分布中的最大速率，对不对？最概然速率：表示在该速率附近分子出现的概率最大。平均速率：表示各个分子速率的平均值。最概然速率不是速率分布中的最大速率。11、理想气体分子的自由度（P144）平动自由度（t）、转动自由度（r）12、怎样判定一个振动是否做简谐振动？写出简谐振动的运动学方程。（pi）当质点离开平衡位置的位移％随时间/的规律，遵从余弦函数或正弦函数时，该质点的运动便是简谐振动。（或：质点的位移x与加速度6/的关系为正比反向关系时，该质点的运动便是简谐振动。）运动学方程f^t+（1））13、从动力学的角度说明什么是简谐振动，并写出其动力学方程。d2x2~r=x物体在线性回复力作用下在平衡位置做周期性往复运动，其动力学方程满足&~14、简谐运动的三要素是什么？各由什么因素决定。振幅：由初始条件决定周期：由振动系统本身的性质决定初相位：由初始条件决定15、简述波动方程的物理意义。波函数，是波程x和时间/的函数，描写某•一时刻任意位置处质点振动位移。（1）当时，y=^’为距离波源为d处一点的振动方程。\n（2）当f=c时（c为常数），为某一时刻各质点的振动位移，波形的“拍照”。其他补充1、指出以下各式所表示的物理含义：⑴（2）|^r（3）^r⑷念灯⑸vj/?r（1）表示理想气体分子每个自由度所具有的平均能量（2）表示分子的平均平动动能（3）表示分子的平均动能（4）表示lmol理想气体分子的内能（5）表示vmol理想气，体的内能2、能否说速度快的分子温度髙，速度慢者温度低，为什么？不能，因为温度是表征大量分子热运动激烈程度的宏观物理量，也就是说是大量分子热运动的集体表现，所以说温度是一个统计值，对单个分子说温度高低是没有意义的。