东方体育官网-张三慧大学物理学笔记和课后习题

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原标题:张三慧大学物理学笔记和课后习题

张三慧《大学物理学:热学、光学、量子物理》(第3版)(B版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

资料获取:精勤学习网。

本书是张三慧编写的《大学物理学:热学、光学、量子物理》(第3版)(B版)的学习辅导书,主要包括以下内容:

(1)梳理知识脉络,浓缩学科精华。本书每章的复习笔记均对该章的重难点进行了整理,并参考了国内名校名师讲授该教材的课堂笔记。因此,本书的内容几乎浓缩了该教材的知识精华。

(2)详解课后习题,巩固重点难点。本书参考大量相关辅导资料,对张三慧编写的《大学物理学:热学、光学、量子物理》(第3版)(B版)的课后思考题进行了详细的分析和解答,并对相关重要知识点进行了延伸和归纳。

(3)精选考研真题,培养解题思路。本书精选详析了部分名校近年来的相关考研真题,这些高校均以该教材作为考研参考书目。所选考研真题基本涵盖了每章的考点和难点,考生可以据此了解考研真题的命题风格和难易程度,并检验自己的复习效果。

本书提供电子书及打印版,方便对照复习。

第3篇 热 学

第17章 温度和气体动理论

17.1 复习笔记

一、平衡态

1.热力学系统

在热学中,我们把作为研究对象的一个物体或一组物体称为热力学系统,简称为系统。系统以外的物体称为外界。

2.平衡态

(1)定义

平衡态是指一个系统的各种性质不随时间改变的状态。

(2)研究范围

热学中研究的平衡态包括力学平衡,但也要求其他所有的性质,包括冷热的性质,保持不变。

3.平衡态系统的描述

(1)宏观描述

①定义

对处于平衡态的系统,其状态可用少数几个可以直接测量的物理量来描述。这样的描述称为宏观描述。

②宏观状态参量

系统的宏观状态参量是指宏观描述所用的物理量。

(2)微观描述

①定义

由于热力学系统都是由分子构成,可以通过对分子运动状态的说明来描述系统的宏观状态。这样的描述称为微观描述。

②微观描述的方法

对系统的微观描述都采用统计的方法。在平衡态下,系统的宏观参量就是说明单个分子运动的微观参量(如质量等)的统计平均值。

注:平衡态只是一种宏观上的寂静状态,在微观上系统并不是静止不变的。在平衡态下,组成系统的大量分子还在不停地无规则地运动着,这些微观运动的总效果也随时间不停地急速地变化着,只不过其总的平均效果不随时间变化罢了。因此平衡态从微观的角度应该理解为动态平衡。

二、温度

1.温度定义

(1)定性定义

温度的定性定义:共处于平衡态的物体,它们的温度相等。

(2)完全定义

①热力学第零定律

如果物体A和物体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放到一起时,二者也必定处于平衡态。

②温度计

根据热力学第零定律,要确定两个物体是否处于平衡态,只要利用一个桥梁连接两物体即可,这个桥梁就是温度计。

2.温度的数值

(1)摄氏温标的建立

选定一种物质作为测温物质(如水银),以其随温度有明显变化的性质作为温度的标志。再选定一个或两个特定的“标准状态”作为温度“定点”并赋予数值就可以建立一种温标来测量其他温度。

(2)摄氏温度

摄氏温度是指用水银作为这种特殊物质给出的温度。

(3)热平衡

两个相互接触的物体,当它们的温度相等时,它们就达到了一种平衡态,即热平衡状态。

三、理想气体温标

1.玻意耳定律

(1)内容

玻意耳定律:一定质量的气体,在一定温度下,其压强p和体积V的乘积是个常量,即

pV=常量(温度不变)

(2)性质

①对不同的温度,这一常量的数值不同。

②各种气体都近似地遵守这一定律,而且压强越小,与此定律符合得也越好。

2.理想气体

理想气体就是在各种压强下都严格遵守玻意耳定律的气体。它是各种实际气体在压强趋于零时的极限情况,是一种理想模型.

3.理想气体温标

(1)理想气体温标

这一温标指示的温度值与该温度下一定质量的理想气体的pV乘积成正比,以T表示理想气体温标指示的温度值,则应有

这一定义只能给出两个温度数值的比。

(2)水的三相点温度

水的三相点,即水、冰和水汽共存而达到平衡态时的温度(这时水汽的压强是4.58mmHg,约609Pa)。这个温度称为水的三相点温度,以T3表示此温度,它的数值规定为

T3=273.16K

式中K是理想气体温标的温度单位的符号,该单位的名称为开[尔文]。

(3)求解温度的数值

以P3,V3表示一定质量的理想气体在水的三相点温度下的压强和体积,以p,V表示该气体在任意温度T时的压强和体积,则T的数值可由下式决定:

(4)定体气体温度计

①定义

定体(或定压)气体温度计是指在实际测定温度时,总是保持一定质量的气体的体积(或压强)不变而测它的压强(或体积)的温度计。

②使用条件

由于理想气体温标利用了气体的性质,因此气体温度计所能测量的最低温度约为0.5K(这时用低压3He气体)。

4.热力学温标

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