热学大物期中复习笔记

第十七章：温度和气体动理论

一个系统各种性质不随时间改变的状态叫做平衡态。两个物体互相不发生热交换则温度相等，之后将介绍各种温标用于比较温度。

热力学第零定律：如果A和B能分别与物体C的同一状态处于平衡态，那么当把这时的A和B放一起时，二者也必定处于平衡态。

理想气体温标：选取水的三相点温度为T_3=273.16K（一般取273K），以此制造气体温度计。在理想气体温标有效的范围内，它和热力学温标完全一致。

摄氏温标t(℃)和热力学温标T(K)的关系：t=T-273.15

摄氏温标和华氏温标的关系：t_F = 32+t_C \times 1.8

热力学第三定律：热力学（绝对）零度不能达到。

理想气体状态方程：pV=\nu RT = \frac{m}{M} RT

或p=nkT

其中，R=8.31J/(mol\bullet K)

k=R/N_A = 1.38\times 10^{-23} J/K

已知V=5\times 10\times 4 (m^3)，T_{d}=21℃，大气压强为0.98\times 10^5 Pa，T_{n}=12℃而大气压强为1.01\times 10^5 Pa，从白天到晚上通过窗户漏出多少空气？空气摩尔质量为29.0 g/mol

以m_d和m_n分别表示白天和晚上的空气质量，则漏出空气质量为他们的差值

由理想气体状态方程可得

m_d = \frac{p_{d}V_{d}}{T_{d}}\frac{M}{R}m_n = \frac{p_{n}V_{n}}{T_{n}}\frac{M}{R}

则

m_{d}-m_{n}=\frac{200\times 29\times 10^{2}}{8.31}\frac{0.98\times 285 - 1.01\times 294}{294\times 285}=-14.69(kg)

说明气体流入14.69kg

压强公式：p=\frac{2}{3}n\overline{\varepsilon}_t

平均平动动能：\overline{\varepsilon}_{t}=\frac{1}{2}m\overline{v}^2

能量均分定理：\overline{\varepsilon}_{t}=\frac{i}{2}kT（其中i为自由度）