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1、第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律理想氣體物態(tài)方程第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律宏宏觀量觀量微微觀量觀量統(tǒng)計平均統(tǒng)計平均 研究方法研究方法1. 熱力學(xué)熱力學(xué) 宏宏觀觀描述描述 實驗經(jīng)驗總結(jié),實驗經(jīng)驗總結(jié), 給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律,給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律,從能量觀點出發(fā),分析研究物態(tài)變化過程中熱功轉(zhuǎn)從能量觀點出發(fā),分析研究物態(tài)變
2、化過程中熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件換的關(guān)系和條件 .2. 氣體動理論氣體動理論 微微觀描述觀描述 研究大量數(shù)目的熱運動的粒子系統(tǒng),應(yīng)用模型研究大量數(shù)目的熱運動的粒子系統(tǒng),應(yīng)用模型假設(shè)和統(tǒng)計方法揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)假設(shè)和統(tǒng)計方法揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì) .氣體動理論氣體動理論熱熱力學(xué)力學(xué)相輔相成相輔相成第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律一一 氣體的物態(tài)參量氣體的物態(tài)參量(宏觀量宏觀量)TVp, 1 氣體壓強氣體壓強 :作用于容器壁上:作用于容器壁上單位面積的正壓力(單位面積的正壓
3、力(力學(xué)力學(xué)描述)描述).p 單位:單位:2mN1Pa1 2 體積體積 : 氣體所能達到的最大空間(氣體所能達到的最大空間(幾何幾何描述)描述). 3333dm10L10m1V單位:單位:Pa10013. 1atm15標準大氣壓:標準大氣壓: 緯度海平面處緯度海平面處, 時的大氣壓時的大氣壓.45C0 3 溫度溫度 : 氣體冷熱程度的量度(氣體冷熱程度的量度(熱學(xué)熱學(xué)描述)描述). TtT15.273單位:溫標單位:溫標 (開爾文)(開爾文).K第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定
4、律熱力學(xué)第零定律TVp,真真 空空 膨膨 脹脹pVoTVp, 二二 平平 衡衡 態(tài)態(tài) 一定量的氣體,一定量的氣體,在不受外界的影響下在不受外界的影響下, 經(jīng)過經(jīng)過一定的時間一定的時間, 系統(tǒng)達到一個穩(wěn)定的系統(tǒng)達到一個穩(wěn)定的, 宏觀性質(zhì)不隨宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài)時間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài) .(理想狀態(tài))(理想狀態(tài))),(TVp),(TVp自發(fā)自發(fā)第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律平衡態(tài)的特點平衡態(tài)的特點1)單一性(單一性( 處處相等)處處相等);2)物態(tài)
5、的物態(tài)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性 與時間無關(guān);與時間無關(guān);3)自發(fā)過程的終點;自發(fā)過程的終點;4)熱動平衡(有別于力平衡)熱動平衡(有別于力平衡).Tp,),(TVppV),(TVp*o p -V 圖圖上的每一點上的每一點表示一個平表示一個平衡態(tài)衡態(tài)第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律三三 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 物態(tài)方程:理想氣體平衡態(tài)宏觀參量間的函數(shù)物態(tài)方程:理想氣體平衡態(tài)宏觀參量間的函數(shù)關(guān)系關(guān)系 .NkTpV 理想氣體宏觀定義理想氣體宏觀定義:遵守三個實驗定律的
6、氣體:遵守三個實驗定律的氣體 .123KJ1038. 1k令令A(yù)NN則則kTNpVARkNA令令RTpV則則123Amol1002. 6N阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù)第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律11KmolJ31. 8R摩爾氣體常量摩爾氣體常量RTMmpV理想氣體理想氣體物態(tài)方程物態(tài)方程對質(zhì)量為對質(zhì)量為 的理想氣體的理想氣體mMmRTpVANNVNn nkTp 分子數(shù)密度分子數(shù)密度( ):單位體積內(nèi)的分子數(shù)目):單位體積內(nèi)的分子數(shù)目.n第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律四四 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律 如果物體如果物體 A 和和 B 分別與處于確定狀態(tài)的物體分別與處于確定狀態(tài)的物體 C 處處于熱平衡狀態(tài),那么于熱平衡狀態(tài),那么A和和B之間也就處于熱平衡之間也就處于熱平衡.絕熱板絕熱板ABABC48C48第七章第七章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)7-1 7-1 平衡態(tài)
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