力學(xué)是一門使化學(xué)專業(yè)的中學(xué)生學(xué)會系統(tǒng)地研究和處理由大量微觀粒子組成的體系(氣體、液體、固體)的熱化學(xué)性質(zhì)的課程。 本課程通過對一些基本化學(xué)現(xiàn)象的介紹和分析,表明服從統(tǒng)計規(guī)律是由大量粒子組成的系統(tǒng)的基本特征。 本課程系統(tǒng)全面地介紹了應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)處理多粒子系統(tǒng)的基本概念和微觀方法。 課程還介紹了通過實驗觀察總結(jié)熱力學(xué)基本定理和基本概念的宏觀技巧。 力學(xué)課程的主要內(nèi)容包括:平衡態(tài)和狀態(tài)多項式,熱力學(xué)第零定理和濕度,熱力學(xué)第一定理,熱力學(xué)第二定理及其與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展(如宇宙學(xué))的關(guān)系,輸運(yùn)過程二氧化碳和主要定律,理想二氧化碳的微觀模型,麥克斯韋速度和速度分布定律,粒子按高度分布和玻爾茲曼分布分子熱運(yùn)動速率分布圖,能量按自由度均分定律,統(tǒng)計解釋和熵?zé)崃W(xué)第二定律,二氧化碳輸入輸運(yùn)性質(zhì)的微觀解釋,蒸氣-氣體相變分子熱運(yùn)動速率分布圖,第一類和第二類相變,分子力和非理想二氧化碳等。
課程大綱
一、溫度與基本熱現(xiàn)象
1.平衡態(tài)熱電阻; 2、溫度和溫標(biāo)常用的幾種溫度計; 3. State ideal 理想二氧化碳狀態(tài)多項式
2.氣體分子動力學(xué)理論的基本概念
1、物質(zhì)的微觀模型; 2. 理想二氧化碳的微觀機(jī)理 理想二氧化碳的浮力公式; 3、理想二氧化碳分子的平均動能和體溫的微觀解釋
3、氣體分子熱運(yùn)動速度和能量的統(tǒng)計分布規(guī)律
1、氣體分子的速度分布規(guī)律; 2、氣體分子速度分布的實驗測定; 3.麥克斯韋速度分布定律; 4.玻爾茲曼分布定律粒子在重力場中根據(jù)高度分布; 5. 能量按自由度分布 6. 氣體的內(nèi)能、理想二氧化碳的內(nèi)能和經(jīng)典潛熱理論的缺陷
4、氣體中的輸送過程
1、氣體分子的平均自由程; 2、粘性的宏觀規(guī)律及其微觀解釋; 3、擴(kuò)散與熱傳導(dǎo); 4.真空技術(shù)簡介
5.熱力學(xué)第一定律
1.熱力過程中的功和熱; 2.傳熱; 3.狀態(tài)函數(shù)的內(nèi)能熱力學(xué)第一定理; 4、準(zhǔn)靜態(tài)工藝; 5.熱容焓; 6. 熱力學(xué)第一定理在理想二氧化碳中的應(yīng)用; 7. 循環(huán)過程和卡諾循環(huán); 8、熱機(jī)與制冷機(jī)的工作循環(huán)
6.熱力學(xué)第二定律
1.熱力學(xué)第二定理; 2、實際宏觀過程的不可逆性; 3. 卡諾定律; 4、熱力學(xué)溫標(biāo); 5、熵減原理; 6.熱力學(xué)第二定理的統(tǒng)計意義
七、扎實
1.晶體的空間點(diǎn)陣; 2、晶體中粒子的結(jié)合力和結(jié)合能; 3、固體熱運(yùn)動和熱膨脹的潛熱
8.液體
1.液晶微觀結(jié)構(gòu); 2.液體的整體性質(zhì); 3、液體的表面張力; 4、球形液面內(nèi)外浮力的區(qū)別; 5.毛細(xì)作用
九、相變
1. 單元體系中一級相變的普遍特征蒸發(fā)和沸騰飽和蒸氣壓; 2. 克拉珀龍多項式; 3. 氣固相變; 4.范德瓦爾斯等溫線與狀態(tài)多項式; 5.固氣相變; 6.固液相變單相圖
力學(xué)課教材學(xué)習(xí)用書
《散熱教程》
寶科達(dá)
力學(xué)
劉雨欣
力學(xué)
秦云浩
“熱的”
趙凱華