热力学平衡态.ppt

(一)研究热现象(即热运动)热物理学(1)什么叫热运动:(2)为什么叫热运动:(3)如何研究热运动:(a)分子运动论:(b)热力学:大量微观粒子的无规则运动热现象是物质中大量分子无规则运动的集体表现二种途径从物质的分子,原子结构出发,以统计平均的方法去研究大量分子的宏观表现。对热现象进行实验分析,研究能量的守恒和热功转换关系。宏观量(P,V,T等)不变宏观态微观态微观量变统计物理(大量分子的集体表现)(个别分子的速度,动能等)(二)有关统计方法的几个基本概念(1)几率掷骰子(六面体)几率掷分币几率摇奖几率一般式:NA为状态A出现的次数N为试验的总次数(2)归一化条件(3)统计平均值实验测量,裁判打分等第9章平衡态与分子热运动的统计规律9-1热力学平衡态(二)平衡状态注:如图,不同于稳定态Q(一)热力学系统由大量分子,原子所构成的气体,液体,固体等组成的系统称热力学系统(1)热动平衡态:气体内各处温度,压力相同,且不随时间变化,与外界也没有能量交换(2)平衡过程:当气体状态改变时所经历的中间过程都无限接进於平衡态平衡过程就是过程进行的非常缓慢(三)状态参量(1)压力P:大量气体分子对器壁碰撞引起的垂直作用力单位:大气压,帕(2)体积V:气体分子所能达到的空间(容器)单位:米3,升(3)温度T:描写气体分子内部运动的剧烈程度单位:开(绝对温度)9-2热力学第零定律温度(一)热力学第零定律温度AB热接触热平衡达到热平衡的系统具有共同的内部属性—温度(二)温标确定温度数值的表示方法(P5)C热接触热平衡(三)理想气体状态方程理想气体:在密度不太高,压力不太大,温度不太低条件下遵循三条实验定律的气体(玻意耳定律,)1、理想气体状态方程设气体的标准状态为:当气体质量m一定时摩尔数:为摩尔质量根据玻意耳定律有:令:称理想气体状态方程为普适气体恒量玻耳兹曼常数其中:引入:阿佛伽德罗常数2、PV图(P~V曲线)PP1P2VV1V2ABC等压线等温线等容线(P2,V1,T1)A,B,C分别表示系统不同的状态表示各状态的平衡过程例1:氧气,m=,P=10大气压,t=470c求:(1)V=(2)由于漏气,大气压t=270c时△m=