大学物理A:热学
大学物理A:热学
少于1000 人选课
更新日期:2025/06/17
开课平台学银在线
开课高校云南大学
开课教师史明霞肖宜明
学科专业理学物理学类
开课时间2025/02/12 - 2025/08/12
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

本课程将认识物质热运动形态的特点、规律和研究方法,深刻地理解热运动的本质,较为系统地掌握热力学、气体动理论和物性学的基础知识。

通过本课程的学习将了解热力学系统及其特征、了解热力学系统的平衡态和状态参量,理解热力学第零定律、温度,掌握气体的物态方程,能用理想气体的物态方程求解平衡态中的各状态参量。 通过理想气体的微观模型理解理想气体的压强公式和温度公式及它们的微观意义;理解分子间的相互作用力。掌握平衡态下的速率分布函数和麦克斯韦速率分布律;理解方均根速率、平均速率、最概然速率的物理意义;理解玻耳兹曼分布律。理解自由度的概念,掌握能量均分定理和理想气体内能的计算。通过典型的由非平衡过程向平衡过程的变化过程,即输运过程的理解,了解分子间的相互作用对运动情况的影响。掌握气体分子的平均自由程和碰撞频率,了解分子按自由程的分布;了解运输过程的宏观规律和运输过程的微观解释。理解准静态过程,掌握热力学第一定律并能熟练计算各过程中的功、热量和内能的改变;掌握循环过程及卡诺循环并能熟练计算循环效率。理解热现象过程的不可逆性;掌握热力学第二定律的两种表述,了解两种表述的等价性;理解热力学第二定律的统计意义和热力学概率。掌握卡诺定理和热力学温标;理解熵的概念、熵增加原理,并能计算简单情况下的熵变。

课程大纲

温度

  • 1.1 平衡态
  • 1.2 温度
  • 1.3 气体的物态方程
  • 1.4 章节测验

气体分子动理论

  • 2.1 物质的微观模型
  • 2.2 理想气体的压强
  • 2.3 温度的微观解释
  • 2.4 分子力
  • 2.5 范德瓦尔斯气体的压强
  • 2.6 章节测验

分布函数

  • 3.1 气体分子的速率分布函数
  • 3.2 气体分子的速度分布函数
  • 3.3 能量按自由度均分定理
  • 3.4 玻尔兹曼分布律
  • 3.5 章节测验

气体的输运过程

  • 4.1 气体分子的平均自由程
  • 4.2 输运过程的宏观规律
  • 4.3 输运过程的微观解释1
  • 4.4 输运过程的微观解释2
  • 4.5 章节测验

热力学第一定律

  • 5.1 热力学过程
  • 5.2 热力学第一定律
  • 5.3 热容 焓
  • 5.4 理想气体的等体、等压、等温过程
  • 5.5 理想气体的多方过程
  • 5.6 理想气体的绝热过程
  • 5.7 循环过程 卡诺循环
  • 5.8 章节测验

热力学第二定律

  • 6.1 热力学第二定律
  • 6.2 热现象过程的不可逆性
  • 6.3 热力学第二定律的统计意义
  • 6.4 卡诺定理
  • 6.5 热力学温标
  • 6.6 克劳修斯等式
  • 6.7 理想气体的熵
  • 6.8 温熵图
  • 6.9 熵增加原理
  • 6.10 章节测验