2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：幾種常用的物態(tài)方程

1幾種常用的物態(tài)方程2（1）理想氣體狀態(tài)方程玻意耳—馬略特定律：對(duì)于固定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)其壓強(qiáng)P和體積V的乘積是一個(gè)常數(shù)。PV=C阿伏伽德羅定律:相同的溫度和壓強(qiáng)下，相等體積所含各種氣體的摩爾數(shù)相等。

n摩爾理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT，其中

R=8.3145Jmol-1K-1,普適氣體常數(shù)理想氣體是一個(gè)理論模型，反映各種氣體在壓強(qiáng)趨于零時(shí)的共同的極限性質(zhì)。3（2）實(shí)際氣體的范德瓦爾斯方程：范氏方程是在理想氣體物態(tài)方程的基礎(chǔ)上考慮分子間的相互作用進(jìn)行修改而得到:nb是考慮到分子間的斥力（或分子的大?。┮M(jìn)的改正項(xiàng)，考慮到分子間吸引力而引進(jìn)的改正項(xiàng)。4（3）昂尼斯方程--

最精確的實(shí)際氣體的物態(tài)方程B(T)、C(T）、┄分別稱(chēng)第二、三、┄位力系數(shù)。5（4）簡(jiǎn)單固體和液體的物態(tài)方程：對(duì)簡(jiǎn)單固體和液體，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的體脹系數(shù)

和等溫壓縮系數(shù)kT獲得有關(guān)物態(tài)方程的信息。在一定溫度范圍內(nèi)

和kT可近似看作常數(shù)。6（5）順磁性固體的物態(tài)方程（居里定律）

順磁性固體置于外磁場(chǎng)中會(huì)被磁化。物態(tài)方程：M為單位體積的磁矩（即磁化強(qiáng)度），H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，Cm為常數(shù)，mz=MV為總磁矩；f(m,H,T)=07例題1.6.1一個(gè)理想氣體體系的初態(tài)溫度為T(mén)，體積為VA，求下列兩個(gè)過(guò)程中氣體的熵變，并討論二者的相同點(diǎn)和區(qū)別。

（1）經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過(guò)程體積膨脹為VB；

（2）經(jīng)絕熱自由膨脹過(guò)程體積膨脹為VB解：（1）由于在過(guò)程的初態(tài)（T,VA)有：在過(guò)程的末態(tài)（T,VB)有：熵變8同理（2）由于在過(guò)程的初態(tài)(T,VA)有：在過(guò)程的末態(tài)(T,VB)有：熵變討論：（a）二者的相同點(diǎn)是它們的結(jié)果完全相同，這是由于兩個(gè)過(guò)程前后氣體變化完全相同，而熵是狀態(tài)函數(shù)的緣故；（b）二者的區(qū)別是在這兩個(gè)過(guò)程中外界的變化是不同的，（1）過(guò)程對(duì)外產(chǎn)生了影響，而且過(guò)程是可逆的；（2）過(guò)程是不可逆過(guò)程。9補(bǔ)例：10第一章總結(jié)：要求理解熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)、強(qiáng)度量和廣延量的定義；掌握不同過(guò)程的熱容量表達(dá)式、不同態(tài)函數(shù)（U、S、F和G）的定義及它們之間的關(guān)系、熱力學(xué)基本方程；了解熵增加原理的統(tǒng)計(jì)意義。11掌握如下表達(dá)式的物理意義：體脹系數(shù)壓強(qiáng)系數(shù)等溫壓縮系數(shù)及其關(guān)系12熱力學(xué)基本微分方程:

dU=TdS?pdV

焓：

H=U+pV自由能: