鄢文标热学01.ppt

* 1mol 气体的范德瓦尔斯方程为： 式中a 、b两个修正系数被称为范德瓦耳斯常数，由实验测得。 (2) 昂尼斯方程：更准确的实际气体状态方程是昂尼斯方程 式中A,B,C,…分别叫做第一维里系数，第二维里系数，第三维里 系数…，它们都是温度的函数。 任意质量气体的 范德瓦尔斯方程??? * 四：各向同性固体与液体的状态方程 各向同性固体和液体同气体一样，也可以用P,v作状态参量描述一定质量的系统状态。 则全微分 引入两个反映系统重要特性的物理量 等压体膨胀系数 等温压缩系数 若dV=0,则dP= (α/ β) dT 在一定温度范围内α 、β可近似为常数，准确一级近似，可得 简单固体与液体的状态方程为 V=V0[1+ α(T-T0)- β(P-P0)] * 例题：一团水银在1个标准大气压下，温度为0oC。若保持体积不变，温度升至10oC，则终态的压强为多少？已知：水银的α 、β基本保持不变：α=1.81×10 -6 K-1, β= 3.82×10 -11 Pa-1 解: 水银体积保持恒定,故dP=(α/β)dT * 理解系统和外界的意义，了解宏观描述与微观描述的不同与联系； 明确热力学的研究对象和基本特征； 在理解热力学笫零定律与温度概念的基础上，了解各种温标及特征； 掌握理想气体等几种简单系统的状态方程及其应用。 本章基本要求 * 定容气体温度计 定压气体温度计 * Wenbiao Yan USTC 热学 * 主讲教材：《热学》张玉民著 科学出版社 参考教材： 《热学》秦允豪著 高教出版社 《热学》李洪芳著 高教出版社 《热学》李椿等著 人民教育出版社 《热学习题思考题解题指导》秦允豪 高教出版社 热学习题 * 第一章： 1．3，1．4，1．5，1．7，1．9，1．10，1．11， 1．12 第二章： 2．3，2．7，2．8，2．10，2．13，2．17，2．21， 2．25，2．27，2．31，2．33，2．35 第三章： 3．2，3．5，3．7，3．8，3．9，3．10，3．11， 3．12，3．17 第四章： 4．2， 4．3，4．4， 4．7， 4．8，4．9，4．11， 4．12，4．17，4．18 热学 * 热学是以研究热运动的规律及其对物质宏观性质的影响，以及与物质其他运动形态之间的转化规律为任务的。 所谓热运动即组成宏观物体的大量微观粒子的一种永不停息的无规则运动。 相互补充、渗透 二者关系 统计平均方法 力学规律 总结归纳 逻辑推理 方 法 微观粒子 观察和实验 出 发 点 微观量( 质量、动量) 宏观量（温度、压强) 物 理 量 统计物理学 微观理论 热力学 研 究 宏观理论 热现象 * 热力学是研究物质热运动的宏观理论。它从基本实验定律出发，通过逻辑推理和数学演绎，找出物质各种宏观性质的关系，得出宏观过程进行的方向及过程的性质等方面的结论。它具有高度的普适性与可靠性。但因不涉及物质的微观结构，而将物质视为连续体，故不能解释物质宏观性质的涨落。 统计物理学是研究物质热运动的微观理论。它从物质由大量微观粒子组成这一基本事实出发，运用统计方法，把物质的宏观性质作为大量微观粒子热运动的统计平均结果，找出宏观量与微观量的关系，进而解释物质的宏观性质。在对物质微观模型进行简化假设后，应用统计物理可求出具体物质的特性；还可应用到比热力学更为广阔的领域，如解释涨落现象。 热力学和统计物理学的研究对象是相同的。它们从不同角度研究热运动，二者相辅相成，彼此联系又互相补充。 * 热学发展史实际上就是热力学和统计物理学的发展史，可以划分为三个时期。 笫一时期(17世纪末~19世纪中叶)，这个时期积累了大量热的实验和观察事实.关于热的本性展开了研究和争论，热机理论如热功相当原理的确立，为热力学理论的建立作了准备。 笫二时期(19世纪中叶~20世纪初)，这个时期发展了唯象热力学和分子运动论.热功相当原理奠定了热力学笫一定律的基础它与卡诺理论结合导致了笫二定律的形成；与微粒说结合导致了分子运动论的建立. 笫三时期( 20世纪30年代 ) ，这个时期出现了量子统计物理学和非平衡态理论，成了现代理论物理学重要的部门之一。 * 笫一章 热力学基础知识与温度 热力学基础知识 热力学第零定律 状态方程 目 录 热力学基础知识 * 热学研究的是由大量微观粒子组成的宏观物体。我们研究的宏观物体是有明确界面的连续介质系统，而暂不研究其内部微结构。 热力学系统(系统)：具有明确边界被研究的宏观