4　温度和温标 (3).ppt

《温度和温标》第七章《分子动理论》引入:通过对物理的学****我们知道,探究和解决一个物理问题的基本思路是:首先要选取研究对象,其次学****描述相关运动现象的物理量及探究运动所遵循的物理规律,而研究对象的选取方法有为确定单个物体之间相互作用及关系而只选一个物体的隔离法和以物理规律相同的多个物体系统为研究对象的整体法,已知的条件和研究的问题不同,选取的研究对象不同。而且研究对象一旦确定,物体之间的相互作用的性质(是内力还是外力)也就唯一确定了。今天我们来学****以大量无规则运动的分子为研究对象的热学的研究对象选取,描述热学规律的状态参量及与力学类似的平衡状态及规律。带着下面问题仔细阅读课文包括插图、扉页角批及课后****题,???各自的作用即分别描述状态的那一个特征??判断一个系统是否处于平衡态的标志是什么?定义热学中系统的平衡态的有何意义??与力学中的平衡态是否相同?它的特点是什么??热平衡是不是就是热学中的平衡态?判断两个系统是否达到热平衡的标志是什么??它的主要作用是什么??建立温标常包含那几个要素?了解建立温标包含的要素有什么作用?一、平衡态与状态参量1、系统:热学中把热学研究对象的整体,叫做一个热力学系统,简称系统。是由大量无规则热运动分子组成。注:,对系统内部问题,往往采取“隔离”分析方法,对系统与外界的相互作用问题,往往采取“整体”、外界:不属于系统内与系统发生相互作用的其他物体称之为外界或环境。明确:系统就是热学的研究对象,即就是由大量无规则运动的分子组成的系统3、状态参量:,需要研究系统的各种性质,包括几何性质、力学性质、热学性质、,常用到状态参量有:一是:几何参量体积V,描述系统的几何性质,作用是确定系统占据的空间范围。(注:凡题目给出的长度面积等几何参量就是为求压强或等效代替压强)二是:力学参量压强p,描述系统的力学性质,作用是确定外界与系统之间或者系统内部各部分之间的力的作用。(因由压强可以求压力,求受力问题实质就是求压强)三是:热学参量温度T,描述系统的热学性质,作用是确定系统的冷热程度。常见的参量与描述性质:描述系统在电、磁场作用下的性质,如电场强度,磁感应强度等。①几何性质描述系统的大小、形状、体积等。②力学性质描述系统的压强、应力、表面张力等。③热学性质描述系统温度。④电磁性质4、平衡态:在没有外界影响的情况下,:系统不受外界影响(系统与外界无能量交换);所以不能说稳定状态就是平衡态,关键要看系统是否与外界无能量交换即没有外界影响下的稳定状态。平衡态判断标志:描述系统状态的温度、压强等所有状态参量及宏观性质不随时间变化;确定平衡态的意义:因系统处于平衡态时,系统内所有性质不随时间变化,比较容易描述这些性质。平衡态的特点:(1)热学系统所处的平衡态是一种动态平衡,即微观动态宏观平衡的状态。组成系统的分子仍在不停的做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化,这种动态平衡的特点充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。(2)平衡态是一种理想情况,因为完全不受外界影响是不可能的,系统平衡后由于涨落,仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。,要描述一定气体的宏观状态,需要确定下列哪些物理量( ):描述系统的宏观状态,其参量是宏观量,每个气体分子的运动速率是微观量,、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述,、C、、热平衡与温度5、热平衡:相互接触的两个系统通过传热等相互作用,经过一段时间后,两个系统的状态参量不再变化时,我们就说这两个系统对于传热来说达到了热平衡。热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统(一般处于平衡态).因此可以说,只要两个系统在接触时不传热,:热平衡是热学中的一类平衡,犹如力学中共点力平衡是力学的一类一样,它是相对于传热而言的,两个系统达到热平衡的实质就是两系统不再进行热传递,不传热的充分条件是温度相同,因此两系统达到热平衡时两个系统