大物方法热学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大 学 物 理 方 法,1,例,：理想气体多方过程方程,摩尔热容,消,d,T,解,:,演绎法,2,等压,等温,绝热,等体,3,例,:,某理想气体的摩尔热容随温度按,C,=,T,的规律变化,为一,常量,.,求此,理想气体,1mol,的过程方程式,.,解,:,4,例,:,一定量理想气体的摩尔热容随温度按,求此,理想气体的过程方程,.,解,:,积分、化简,5,应记忆公式,最概然速率,平均速率,方均根速率,平均碰撞频率,平均自由程,6,例,:,大容器、,T,、,气体分子质量,m.,在薄壁开小孔面积,S.,测得,1s,流出的气体质量,M,。,求容器内的压强。设容器外为真空。,解：简单近似,严格推导,7,输 运 过 程,三种迁移现象,:,动量,能量,质量,.,温度梯度,用分子运动论解释,热导率,(,导热系数,),密度梯度,D,扩散系数,定性解释,1.,热传导现象,2.,扩散现象,(,能量输运,),(,质量输运,),8,由气体动理论可导出,影响扩散的因素分析,由,可见温度越高,压强越低,扩散进行得越快,.,9,例,:,1mm,厚的一层空气可保持,20K,的温差,若改用玻璃仍要维持,相同的温差,而且使单位时间单位面积通过的热量相同,玻璃的,厚度应为多少,?,假设二者的 温度梯度均匀,并已知,:,air,=2.3810,-2,W/(mK);,glass,=0.27W/(mK),解,:,对空气层传热,:,对玻璃传热,:,T,10,T,2,T,1,T,1,d,A,d,B,A,B,例,：矩形保温容器，两端导热系数,不同,.,要求保温性能相同,.,d,A,/,d,B,=?,11,例,：蒸汽管内,外半径,r,1,=16cm,r,2,=18cm.,管内维持,302,C,管外表面维持,20,C.,求每米每小时损失的热量,.,?,任意半径的柱面,Q,=C,不是常量,!,12,由边界条件,C,1,与下面计算无关,13,14,例,：在两端绝热封顶，半径,R,2,=7.5cm,的长容器筒内,同轴,地固定着半径,R,1,=5cm,的长铀棒，两者之间夹着一层空气。,设整个装置与周围环境间已处于热平衡状态，筒壁与环境,温度同为,T,2,=300k.,铀因裂变在单位时间、单位体积内产生,的热量为,热导率为,（,1,）计算单位时间、单位长度铀棒因裂变产生的热量,Q,.,空气的热导率为,（,2,）计算铀棒外表面温度,T,1,；,ln1.5=0.405,（,3,）计算铀棒中央轴处温度,T,0,；,（,4,）计算筒内,R,1,处空气密度 与,R,2,处空气密度 间的,比值 。,15,热平衡时，通过半径,r,的单位长度空气柱面向外输送,热量为,（,3,）取,r,R,E,故地球可看作圆盘接受辐射,地球表面单位面积接受的功率,19,斯特藩,-,玻尔兹曼定律,20,例,:,接上题 的结论,在地球表面太阳光的强度为,(,保守一点,),一太阳能水 箱的涂黑面直对太阳,.,若按黑体辐射计算,达到热平衡时,水箱内的水温可达几摄氏度,?,解,:,达到热平衡时,水箱内吸热,放热相等,.,即,4,21,22,