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文档简介

温度温标内能 系统的概念 在热学中所研究的对象 都是由大量分子或原子组成的宏观物体或物体系统 如气体 液体 固体等 称为热力学系统 简称系统 或体系 系统以外的物质统称为外界或环境 状态参量 一般说来热力学系统 要研究以下4个的性质 几何性质 描述系统的大小 形状 体积等 力学性质 描述系统的压强 应力 表面张力 热学性质 描述系统温度 平衡态 平衡态的概念 对于一个封闭系统 在经过相当长的时间后 此系统整体的宏观性质将不随时间而变化 且具有确定的状态 热力学系统所处的这种状态称为平衡状态 简称平衡态 问题 我们在测温度时为什么会认为温度计的温度就是物体的温度 一般说来 热接触后两个系统的状态都将发生变化 但经过一段时间后 两个系统的状态不再变化两个系统最后达到一个共同的平衡态 这种平衡态是两个系统在发生传热的条件下达到的 所以叫做热平衡 平衡态只是一个理想化的概念 热力学第零定律 热平衡原理 由此可以得到结论 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡 则它们彼此也必定处于热平衡 这个结论通常称作热平衡原理或热力学第零定律 如果有a b c三个热力学系统各自处于平衡态 若系统a b接触时平衡态不变 说明了系统a b相互处于热平衡 若系统a c相接触平衡态也不变 则说明a c两系统也处于热平衡 这时 如果再使b和c接触 则可发现b和c的平衡态也不变 b和c也是处于热平衡 温度的概念 处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有共同的宏观性质 我们定义这个决定系统热平衡的宏观性质为温度 温度是决定一系统是否与其它系统处于热平衡的宏观性质 它的特征就在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度 温标 定义 温度的数值表示法叫温标 建立一种温标的三要素 选择某种物质 叫做测温物质 的某一随温度变化的属性 叫做测温属性 来表志温度 选定固定点 规定零点 对测温属性随温度的变化关系作出规定 即规定分度的方法 几种常用温标 热力学温标 热力学温标是一种完全不依赖于任何测温物质及其物理属性的温标 它是由开尔文最先引入的 是在热力学第二定律的基础上引入的 所以有时也称开尔文温标 用这种温标所确定的温度叫热力学温度 用t表示 单位叫 开尔文 k 1k等于水的三相点的热力学温度的1 273 16 摄氏温标 1960年国际计量大会对摄氏温标做了新的定义 规定它由热力学温标导出 定义式为 t t 273 15单位 华氏温标 华氏温标的温度tf与t之间的关系 tf 32 9 5t单位 f 5 内能 物体中所有分子动能的平均值叫做分子的平均动能 温度是物体分子热运动的平均动能的标志 温度越高 分子热运动越激烈 分子热运动的平均动能就越大 分子动能 分子势能 由分子间相互作用力和相对位置所决定的势能叫分子势能 物体的内能 物体的内能是物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和 物体的内能 内能是物体内所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和 内能的大小与三个因素有
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