大学物理第章 气体动理论.pptVIP

* 热烈欢迎大家成为我的学生 商育民:1，讲义在信箱“physics_0123@163.com”(密码：physics)中。 2, 请大家以班为单位去教材科购买教材。 热运动是物体中分子或原子的无规则运动，这种无序的运动是自然界的一种基本运动形式。 研究分子热运动，讨论热现象的规律，分析物体热性质的理论称为热物理学，即热学。 经典热学分宏观理论和微观理论。 宏观理论叫热力学。 微观理论叫气体动理论。它从物质分子结构和分子运动出发，应用力学规律和统计方法，研究大量分子热运动所体现的集体效应，解释热现象和热性质。 第9章 气体动理论 研究对象(东西)称为热力学系统，系统。 与外界无能量交换，无物质交换——孤立系统。 第1节 热力学系统和运动状态 一,热力学系统 与外界有能量交换，无物质交换——封闭系统 人体各器官可构成系统，你关心心脏，则心脏——系统，其它——外界。 与外界有能量交换，有物质交换——开放系统。 系统之外的所有东西就叫外界。 研究系统状态和状态演化，热力学与气体动理论采用的方法不 热力学：宏观描述方法，用V、T、p等量描述系统性质，这些量是宏观量。 早期微观量无法用实验方法直接确定，因为分子太小、太多。实际上也没有必要去测量，只要分析微观量与宏观量关系即可。 微观量-宏观量之间的关系是统计关系。 第1节 热力学系统和运动状态 二,宏观量与微观量 气体动理论：微观描述方法，用分子质量、x、动量等量描述系统，这些量是微观量。 同。 状态分2类：平衡态、非平衡态。 看一个实例： 正在变化的状态则是非平衡态。 第1节 热力学系统和运动状态 三,平衡态与状态参量 系统最终达到的、无外界影响就不发生变化的状态叫平衡态。 真空 正在扩散 达到不再变化的状态 实验证明： 这个平衡态将一直保持下去，除非受到外界影响，它才被 如系统不受外界影响，经过一段时间后必定达到 平衡态。 破坏。 … … 系统处于平衡态，有一个确定的物理量集合表征这个平衡态，这些物理量被称为状态参量。 比如质量为m、分子数为N的某种气体处于平衡态时，其压强p、温度T、质量密度m/V、分子数密度N/V 等都是确定的，都可用来确定这个平衡态，成为状态参量。 第1节 热力学系统和运动状态 三,平衡态与状态参量 实验表明:气体温度较高、压强较小时，只需要两个独立参量就可以确定平衡态，其它参量可以用方程T=T(p,V)确定下来，这个方程叫状态方程。 以独立的状态参量为坐标所画出的图叫状态图。 p V o 1 2 V1 V2 p2 p1 状态图上，一个点对应一个状态。 状态可以变化，有变化就有一个过程： 从初态→末态的过程——热力学过程（过程）。 第1节 热力学系统和运动状态 四,热力学过程、过程曲线 上面的抽掉中间隔板系统不能实现准静态过程，但下面缓慢移动的气缸中可以实现： 真空 最后的状态 开始的状态 中间态 末态 初态 如中间状态也是平衡态，则过程叫做准静态过程。 … … 否则叫做非 准静态过程。 … … 无限缓慢的热力学过程往往是准静态热力学过程 不是准静态 准静态热力学过程中所有中间状态都可以在状态图上表示， 第1节 热力学系统和运动状态 四,热力学过程、过程曲线 这些点连成一条曲线，叫热力学过程曲线。 … … p V o 2 V2 p2 1 V1 p1 2个系统挨在一起，它们之间会出现热交换，过一段时间后，热交换停止，2个系统状态不再发生改变，2个系统达到新的热平衡。 第1节 热力学系统和运动状态 五,温度、热力学第0定律 实验证明：2个系统与第3个系统接触，且都与第3个系统达成热平衡，则这2个系统也处于热平衡——热力学第0定律。 热力学第0定律是能够进行温度测量的依据。 热力学第0定律也是温度定义的依据： 互相处于热力学平衡的2个系统显然具有共同的宏观状态参量，记为T，——温度。 热 T1 T2 T1 T2 2个系统挨在一起，它们之间会出现热交换，过一段时间后，热交换停止，2个系统状态不再发生改变，2个系统达到新的热平衡。 第1节 热力学系统和运动状态 五,温度、热力学第0定律 实验证明：2个系统与第3