6-1平衡态 温度 理想气体状态方程公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

热现象：当物体冷热程度发生改变时，物体大小、形态、力学和电学性质等等也将发生改变，把这些与物体冷热程度相关物理性质以及状态改变，统称为热现象。例：①物体受热后体积膨胀②水冷却到一定程度后会结冰③钢件经过热处理后硬度会发生改变④导线受热后电阻值会发生改变等等。热运动:组成宏观物体大量微观粒子永不休止无规则运动.研究对象：宏观量微观量统计平均研究方法1.

热力学——宏观描述

试验经验总结，给出宏观物体热现象规律，从能量观点出发，分析研究物态改变过程中热功转换关系和条件.

1）含有可靠性；

2）知其然而不知其所以然；

3）应用宏观参量.特点2.

气体动理论（统计物理）——微观描述

研究大量数目标热运动粒子系统，应用模型假设和统计方法.两种方法关系气体动理论热力学相辅相成

1）揭示宏观现象本质；

2）有不足，与实际有偏差，不可任意推广.特点

一

了解气体分子热运动图像.了解平衡态、平衡过程、理想气体等概念.

二

了解理想气体压强公式和温度公式，经过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量联络，到说明宏观量微观本质思想和方法.能从宏观和微观两方面了解压强和温度等概念.了解系统宏观性质是微观运动统计表现.教学基本要求

五

了解气体分子平均碰撞次数和平均自由程.

四了解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速率分布曲线物理意义.了解气体分子热运动三种统计速度.

三

了解自由度概念，了解能量均分定理，会计算理想气体（刚性分子模型）内能.6.1.1平衡态

1、热力学系统依据系统与外界交换能量或物质特点，能够把热力学系统分为三种：(1)孤立系统－－与外界既无能量交换，又无物质交换系统(2)封闭系统－－与外界只有能量交换，但无物质交换系统(3)开放系统－－与外界现有能量交换，又有物质交换系统

由大量微观粒子（分子、原子等微观粒子）所组成宏观物体或系统。

（1）宏观描述宏观状态：由大量微观粒子所组成系统整体在大范围内所表达状态。宏观量：全部可观察反应了大量分子集体特性物理量，称之为宏观量。如：P、

V、T。

2、宏观状态和微观状态

（2）微观描述

微观状态：系统内每一个分子所描述力学状态。

微观量：

反应系统内每一个分子微观运动状态（如力学状态）物理量，称之为微观量。如：、。

微观量是不可测。3、平衡态和非平衡态

平衡态：指在不受外界影响条件下（外界对系统既不作功也不传热），系统全部可观察宏观性质（即宏观量P、V、T）不随时间而发生改变状态。

反之则为非平衡态。

真空膨胀平衡态特点(1)单一性(p，

T处处相等)；(2)物态稳定性——与时间无关；(3)自发过程终点；(4)热动平衡(有别于力平衡).4、气体物态参量及其单位（宏观量）1气体压强：作用于容器壁上单位面积正压力（力学描述）.单位：2体积:气体所能到达最大空间（几何描述）.

单位：标准大气压：纬度海平面处,时大气压.

3温度:气体冷热程度量度（热学描述）.

单位：温标（开尔文）.

假如物体A和B分别与物体C处于热平衡状态，那么A和B之间也处于热平衡.6.1.2温度2、热力学第零定律温度是表征物体冷热程度宏观状态参量。温度概念建立是以热平衡为基础。１、温度概念

处于相互热平衡状态系统必定拥有某一个共同物理性质，我们把描述系统这一共同宏观性质物理量称为系统温度。6.1.3理想气体状态方程状态方程：