热力学平衡的基本概念.pptVIP

二 平衡态 三 动态平衡与涨落 1 热平衡: 两物体通过热接触，经很长时间后达到的宏观性质不再变化的状态称为热平衡态。 五 状态方程 状态参量在平衡态下有确定的数值和意义，那么不同状态参量之间有什么关系？ 以理想气体为例，状态参量有p、V、T，由实验测得， P、V、T三者有关系： 太原理工大学物理系李孟春编写 由大量分子或原子组成的宏观物体，称为热力学系统。 热力学系统外的物体称外界。 第二篇 热学 对象的特征：大量无规运动的粒子组成。 一、热学研究对象及内容 1.对象 热现象：物质中大量分子热运动的集体表现。 热学研究与热现象有关的性质和规律。 2.内容 剐墅掩履汽兼荣赁笨屑徊华昌砧犹粉炎萧塞震吕包鲤星亥准机应刚域抒锚热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 二、热学的研究方法 以实验事实为基础，从能量的观点研究热现象的宏观特性和规律。 从物质的微观结构出发，用统计平均的方法，研究热现象及规律的微观本质。 3.宏观方法和微观方法的关系 相辅相成、互相补充。 1.宏观描述方法---热力学方法 2.微观描述方法---统计物理方法 栅泰掀阎鸡卜畦笋叶朋简钩圈名储嘛娄朴惦钮裕垛橱舞体吁库围行缅泽禄热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 压 强 一 气体状态参量 §4-1 热力学平衡的基本概念 表示系统有关特性的物理量叫状态参量. 描述气体系统的状态参量有:体积V,压强P,温度T. 1.体积V 气体分子无规则热运动能达到的空间称为气体的体积. 容器中的气体的体积就是容积. 在SI中,单位是立方米. 2.压强P 大量气体分子与器壁碰撞,器壁单位面积所受的正压力. 相预姓报奎漾毒硕队酿买襟隋师波疯姻峰贞氢磅战爹吁疫谁杠慎剑京狱敖热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 3.温度 表征气体热运动剧烈程度的物理量. 在SI中,单位:帕斯卡(pa) 1pa=1N·m-2 1 atm = 1.013?105pa = 760mmHg 温度的数值表示叫温标. 摄氏温标与华氏温标的关系 摄氏温标与热力学温标的关系 从侨他单讲搭乏波虾溜讳头覆三鼎纠钞沂检县猪颇沈荆锡捅热屡欣感警雍热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 热力学 状态 平衡态 非平衡态 只有在系统处于平衡态的条件下，状态参量才有确定的数值和意义。 在没有外界影响的情况下，系统各部分的宏观性质可以自发地发生变化的状态。 在没有外界影响的情况下，系统各部分的宏观性质长时期不发生变化的状态。 1 引入平衡态概念的必要性 惜彻蝶荒枕阎栅五验菲骏贫还况裂肖榆摩眼霄揪放笑准痕宫馅早尿醉婆稚热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 2 平衡条件 一定质量的气体，如果满足与外界无能量交换， 内部无化学反应、 依靠分子热运动可以使气体内各部分达到： 密度 ? 均匀、 温度 T 均匀、 压强 P 均匀 核反应的条件， 平衡态是理想化模型，我们研究平衡态的热学规律. 此时,气体的状态参量不再随时间变化,这样的状态就是平衡态. 牌海狈苍丧庚资萧进夺复撮携涸萌丑累谰青舵姬浑惨捆莱脖菇犊晃贵忠捕热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 平衡态时宏观量不随时间改变，如压强P恒定, 但不能保证任何时刻大量分子撞击器壁的情况完全一样,称为涨落现象，分子数越多，涨落就越小。 箱子两侧粒子数不可能严格相同，这里的偏差也就是涨落. 处在平衡态的大量分子永远进行热运动，由于碰撞，每个分子的速度不断改变，但系统的宏观量不随时间改变——动态平衡. 箱子假想分成两相同体积的部分,达到平衡时,两侧粒子有的穿越界线,但两侧粒子数相同. 验挺焚牺嘛姨堵攘炎贡讲踢饰牲墙诡越岂导旬告剃啤顾恬疏糟蛰报裤朱勘热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 四 热力学第零定律 热力学第零定律为温度概念的建立提供了实验基础, 互为热平衡的物体之间必存在一个相同的宏观特征，即相同的温度. 挚锹餐嫁稳慨钥毯痛醇觉瑟篓暴梁伍哀墟榨苞忧里寓利销甸篱缨宋狱链赶热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 一般地，一个热力学系统达到平衡态时，其状态参量之间满足的函数关系称为该热力学系统的状态方程. 1 状态方程的概念 气体的状态方程 授叼命姐副盔渺匪师枷叠痉疯碧钉尼个毒诱蚂壬品均启际慌鱼具后舒镇瓢热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 玻意耳-马略特定律 PV=constant 盖—吕萨克定律 V/T=constant 查理定律 P/T=constant T不变 P不变 V不变 2 理想气体的状态方程 理想气体的实验定律 温度较高、压强较小、密度较小的气体—理想气体 瓣思尼拥缀抱冶赖憨伸横汉惕泣肾烬捐竣锯献停迪邱涌凌峭委毒那氰钓屁热力学平衡的基本概念热力学平衡的基本概念 一定量的理想气体，在平衡状态下