1、阿伏伽德罗常数
(1)以下公式中的物理量:
① 分子体积:$V_0$
② 分子质量:$m_0$
③ 物体体积:$V$
④ 物体质量:$m$
⑤ 摩尔体积:$V_m$
⑥ 摩尔质量:$M$
⑦ 物质密度:$\rho$
(2)阿伏伽德罗常数:
$$N_A = 6.02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$$
(3)阿伏伽德罗常数计算
① $N_A = \dfrac{M}{m_0}$,固体、液体、气体都适用。
② $N_A = \dfrac{V_m}{V_0}$,固体、液体适用。
(4)物质所含的分子数:
① $N = \dfrac{m}{M}N_A = \dfrac{\rho V}{M}N_A$
② $N = \dfrac{V}{V_m}N_A = \dfrac{m}{\rho V_m}N_A$
2、分子描述
(1)分子的质量:
$$m_0 = \dfrac{M}{N_A}$$
(2)分子的体积:
$$V_0 = \dfrac{V_m}{N_A}$$
(3)分子的大小:球形体积模型直径
$$d = \sqrt[3]{\dfrac{6V_0}{\pi}}$$
(4)立方体模型边长:
$$d = \sqrt[3]{6V_0}$$
(5)直径的数量级为 $10^{-10}\ \text{m}$
(6)分子质量的数量级为 $10^{-27}\ \text{kg}$
3、热力学第一定律
(1)内容:外界对物体做的功 $W$ 加上物体与外界交换的热量 $Q$ 等于物体内能的变化量 $\Delta E$。
(2)表达式:
$$\Delta E = W + Q$$
4、热力学第二定律
(1)内容:热传导具有从高温向低温的方向性,没有外界的影响和帮助,不可能向相反的方向进行。
(2)其他描述:
① 不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化;
② 不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其它变化。
(3)热机的效率:
① 定义:热机做的功 $W$ 和它从热源吸收的热量 $Q_1$ 的比值。
② 表达式:
$$\eta = \dfrac{W}{Q_1}$$
③ $\eta$ 总小于1。
5、热力学第三定律
不可能使温度达到绝对零度。
6、理想气体三定律
(1)玻意耳定律:质量一定,温度不变,压强与体积成反比。
$$P_1 V_1 = P_2 V_2$$
或 $$PV = C$$
(2)查理定律:质量一定,体积不变,压强与温度成正比。
$$\dfrac{P_1}{T_1} = \dfrac{P_2}{T_2}$$
或 $$\dfrac{P}{T} = C$$
(3)盖·吕萨克定律:质量一定,压强不变,体积与温度成正比(热力学温度)。
$$\dfrac{V_1}{T_1} = \dfrac{V_2}{T_2}$$
或 $$\dfrac{V}{T} = C$$
(4)理想气体状态方程,即克拉伯龙方程
$$\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_2 V_2}{T_2}$$
$$PV = nRT$$
其中 $R = 8.31\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}$,$n$ 为气体物质的量,以上公式中 $T$ 为热力学温度。
