大學(xué)必備物理公式總結(jié)(編輯修改稿)
2025-04-19 06:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 假設(shè)氣體分子的自由度：對于常溫下的剛性分子：（單原子、雙原子、多原子分子的分別為3，5，6）三種特征速率（麥克斯韋速率分布下）最概然速率： 平均速率： 方均根速率： 平均碰撞頻率： 平均自由程： （二）基本定律和基本公式：狀態(tài)方程：理想氣體： 范德瓦爾斯氣體（1mol）：，要理解和b的物理含義。理想氣體的壓強(qiáng)公式： 能量均分定理（剛性分子）：理想氣體的內(nèi)能公式： 麥克斯韋速率分布律（物理含義）： 其中，分布函數(shù)（物理含義）： 歸一化條件：玻爾茲曼分布律： ， 對于重力場： ， *遷移過程基本公式：（1）內(nèi)摩擦： ， （2）熱傳導(dǎo)： ， （3）擴(kuò) 散： ， 七、熱力學(xué)基礎(chǔ)：（一）基本概念：內(nèi)能：狀態(tài)量。氣體 ，理想氣體 。功： 過程量。氣體準(zhǔn)靜態(tài)過程的膨脹壓縮功為 ，規(guī)定系統(tǒng)對外做功，外界對系統(tǒng)做功。熱量：過程量。規(guī)定系統(tǒng)吸收熱量，放出熱量。摩爾熱容：， 對于理想氣體：（1）定容摩爾熱容：； （2）定壓摩爾熱容：；（3）等溫摩爾熱容：； （4）絕熱摩爾熱容：；（5）梅逸公式：； （6）比熱容比：；準(zhǔn)靜態(tài)過程，可逆過程和不可逆過程。熵 狀態(tài)量。熵是系統(tǒng)無序度的量度，定義為，為系統(tǒng)某宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀狀態(tài)數(shù)。（二）基本定律和基本公式：熱力學(xué)第一定律：是熱運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的能量守恒定律。表達(dá)式為：或熱力學(xué)第二定律：具體表述很多，最著名的有開爾文表述和克勞修斯表述，這兩種表述是等價(jià)的。熱力學(xué)第二定律指明了自然界中一切實(shí)際的熱力學(xué)宏觀過程都是單向的、不可逆的。熱力學(xué)第二定律的微觀意義：不可逆過程的實(shí)質(zhì)是從一個(gè)概率較小的宏觀狀態(tài)向概率較大的宏觀狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：（1）熵增加原理（對孤立系統(tǒng)或絕熱過程）： ， 或 式中，不等號對應(yīng)不可逆過程，等號對應(yīng)可逆過程。（2）克勞修斯不等式： ， 式中，不等號對應(yīng)不可逆過程，等號對應(yīng)可逆過程。循環(huán)效率： 式中，為一循環(huán)過程中系統(tǒng)對外所做的凈功；為一循環(huán)過程中系統(tǒng)吸收熱量的總和；為一循環(huán)過程中系統(tǒng)放出熱量的總和（絕對值）。對于卡諾循環(huán)則有： 式中，和分別為高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?。致冷系?shù)： 式中，為一循環(huán)過程中外界對系統(tǒng)所做的功；為一循環(huán)過程中系統(tǒng)從低溫?zé)嵩次盏臒崃?；為一循環(huán)過程中系統(tǒng)向高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?。對于致冷卡諾循環(huán)則有： 卡諾定理： 理想氣體各種準(zhǔn)靜態(tài)等值過程表：過 程定容過程等壓過程等溫過程絕熱過程多方過程特 征，，過程方程A00Q同同A0C—熱一律物理意義——dacb———圖 像bacdbacddacb—dacbdacbbacdbacd八、真空中的靜電場（一）基本概念及場的疊加原理：電場強(qiáng)度： ； 點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式：電場強(qiáng)度疊加原理：（1）點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)： （2）電荷連續(xù)分布的任意帶電體的場強(qiáng)： ，電荷在電場中受力： 電勢： ； 電勢差： 電勢疊加原理： 電荷在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力的功： 電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系：電通量：（二）基本規(guī)律、定理：庫侖定律：高斯定理：，說明靜電場是有源場。高斯定理的意義：（1）理論上，揭示了靜電場是有源場的基本性質(zhì)；（2）應(yīng)用上，提供了另一種求的簡便方法。適用高斯定理求電場強(qiáng)度的：球?qū)ΨQ，軸對稱，面對稱環(huán)路定理：，說明靜電場是無旋場（保守力場）。說明：環(huán)流為零，靜電場力作功與路徑無關(guān)，靜電場是無旋場(有勢場)，靜電場線不閉合。（三）幾種典型的靜電場公式：均勻帶電球面： 均勻帶電球體： 無限長均勻帶電圓柱面：無限長均勻帶電直線： 無限大均勻帶電平面： ，方向垂直于帶電平面。九、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)：（一）靜電場中的導(dǎo)體：靜電平衡條件：，或：導(dǎo)體為等勢體，表面為等勢面。靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布：（1）電荷全部分布在導(dǎo)體表面，導(dǎo)體內(nèi)部各處凈電荷為零。（2）表面上各處電荷面密度與該處表面緊鄰處的電場強(qiáng)度的大小成正比。靜電屏蔽：（1）空腔導(dǎo)體能屏蔽外電場的作用。（2）接地的空腔導(dǎo)體隔離內(nèi)、外電場的影響。（二）靜電場中的電介質(zhì)：極化的宏觀效果：（1）處于電場中的電介質(zhì)，因極化使電介質(zhì)的表面（或內(nèi)部）出現(xiàn)束縛電荷。
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