力学是一门使化学专业的中学生学会系统地研究和处理由大量微观粒子组成的体系(气体、液体、固体)的热化学性质的课程。 本课程通过对一些基本化学现象的介绍和分析,表明服从统计规律是由大量粒子组成的系统的基本特征。 本课程系统全面地介绍了应用统计学处理多粒子系统的基本概念和微观方法。 课程还介绍了通过实验观察总结热力学基本定理和基本概念的宏观技巧。 力学课程的主要内容包括:平衡态和状态多项式,热力学第零定理和湿度,热力学第一定理,热力学第二定理及其与现代科学发展(如宇宙学)的关系,输运过程二氧化碳和主要定律,理想二氧化碳的微观模型,麦克斯韦速度和速度分布定律,粒子按高度分布和玻尔兹曼分布分子热运动速率分布图,能量按自由度均分定律,统计解释和熵热力学第二定律,二氧化碳输入输运性质的微观解释,蒸气-气体相变分子热运动速率分布图,第一类和第二类相变,分子力和非理想二氧化碳等。
课程大纲
一、温度与基本热现象
1.平衡态热电阻; 2、温度和温标常用的几种温度计; 3. State ideal 理想二氧化碳状态多项式
2.气体分子动力学理论的基本概念
1、物质的微观模型; 2. 理想二氧化碳的微观机理 理想二氧化碳的浮力公式; 3、理想二氧化碳分子的平均动能和体温的微观解释
3、气体分子热运动速度和能量的统计分布规律
1、气体分子的速度分布规律; 2、气体分子速度分布的实验测定; 3.麦克斯韦速度分布定律; 4.玻尔兹曼分布定律粒子在重力场中根据高度分布; 5. 能量按自由度分布 6. 气体的内能、理想二氧化碳的内能和经典潜热理论的缺陷
4、气体中的输送过程
1、气体分子的平均自由程; 2、粘性的宏观规律及其微观解释; 3、扩散与热传导; 4.真空技术简介
5.热力学第一定律
1.热力过程中的功和热; 2.传热; 3.状态函数的内能热力学第一定理; 4、准静态工艺; 5.热容焓; 6. 热力学第一定理在理想二氧化碳中的应用; 7. 循环过程和卡诺循环; 8、热机与制冷机的工作循环
6.热力学第二定律
1.热力学第二定理; 2、实际宏观过程的不可逆性; 3. 卡诺定律; 4、热力学温标; 5、熵减原理; 6.热力学第二定理的统计意义
七、扎实
1.晶体的空间点阵; 2、晶体中粒子的结合力和结合能; 3、固体热运动和热膨胀的潜热
8.液体
1.液晶微观结构; 2.液体的整体性质; 3、液体的表面张力; 4、球形液面内外浮力的区别; 5.毛细作用
九、相变
1. 单元体系中一级相变的普遍特征蒸发和沸腾饱和蒸气压; 2. 克拉珀龙多项式; 3. 气固相变; 4.范德瓦尔斯等温线与状态多项式; 5.固气相变; 6.固液相变单相图
力学课教材学习用书
《散热教程》
宝科达
力学
刘雨欣
力学
秦云浩
“热的”
赵凯华