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第七章 气体动理论,物理学教程,（第二版）,7-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律,热学涉及到,宏,观与,微,观两个层次,热力学与统计物理的发展,加强了物理学与化学的联系,建立了物理化学这一门交叉科学.,宏观理论热力学的两大基本定律:第一定律,即能量守恒定律;第二定律,即熵增加定律.,玻尔兹曼,与,吉布斯,发展了经典统计力学.,科学家进一步追根问底,企图从分子和原子的微观层次上来说明物理规律,气体分子动理论应运而生.,研究对象,热运动:构成宏观物体的大量微观粒子的永不休止的无规运动.,热现象:与温度有关的物理性质的变化。,单个,分子 无序、具有偶然性、遵循力学规律.,研究对象特征,整体,（大量分子）服从统计规律.,宏,观量：,表示大量分子集体特征的物理量（可直接测量）,如 等.,微,观量：,描述个别分子运动状态的物理量（不可直接测量），如分子的,等.,宏,观量,微,观量,统计平均,研究方法,1.,热力学,宏,观,描述,实验经验总结，给出宏观物体热现象的规律，从能量观点出发，分析研究物态变化过程中热功转换的关系和条件.,2.,气体动理论,微,观描述,研究大量数目的热运动的粒子系统，应用模型假设和统计方法揭示宏观现象的本质.,气体动理论,热,力学,相辅相成,一 气体的物态参量,（,宏观量,）,1,气体压强,：作用于容器壁上单位面积的正压力（,力学,描述）.,单位：,2,体积,:气体所能达到的最大空间（,几何,描述）.,单位：,标准大气压：纬度海平面处,时的大气压.,3,温度 :气体冷热程度的量度（,热学,描述）.,单位：温标,（,开尔文）.,真 空 膨 胀,二 平 衡 态,一定量的气体，,在不受外界的影响下,经过一定的时间,系统达到一个稳定的,宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态.（理想状态）,自发,平衡态的特点,1）,单一性（处处相等）;,2）,物态的,稳定性 与时间无关；,3）,自发过程的终点；,4）,热动平衡（有别于力平衡）.,*,p-V,图上的每一点表示一个平衡态,三 理想气体物态方程,物态方程：理想气体平衡态宏观参量间的函数关系.,理想气体宏观定义,：遵守三个实验定律的气体.,令,则,令,则,阿伏伽德罗常数,摩尔气体常量,理想气体物态方程,对,质量为 的理想气体,分子数密度,（,）：,单位体积内的分子数目.,四 热力学第零定律,如果物体,A,和,B,分别与处于确定状态的物体,C,处于热平衡状态，那么,A,和,B,之间也就处于热平衡.,绝热板,A,B,A,B,
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