平衡态理想气体物态方程省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第十章

波动MECHANICALWAVES气体动理论第十二章12-1平衡态理想气体物态方程热力学第零定律1第1页本节内容概要本节教学要求了解平衡态、准静态过程、平衡过程和理想气体等概念。了解气体物态参量和理想气体物态方程，会用物态方程求解理想气体物态参量。

了解热力学第零定律物理意义。

热学几个基本概念理想气体物态方程热力学第零定律2第2页(一)气体物态参量(宏观量)

1压强：

力学描述单位:标准大气压:纬度海平面处,时大气压。2

体积:

几何描述单位:一热学几个基本概念3第3页

3

温度:热学描述单位：特点：(1)热学中特有物理量；(2)状态参量。本质：组成物体大量分子无规则运动猛烈程度表现。注意：T与t，K与℃4第4页一组态参量一个平衡态描述对应（二）平衡态

不受外界影响条件下，系统宏观性质不随时间改变状态。

热动平衡（有别于力学平衡）一定条件下对实际情况概括和抽象可用状态参量描述特点5第5页平衡态在状态图上表示状态图：p－V图、p－T图、V－T图

状态1（p1,V1,T1）状态2（p2,V2,T2）一个点代表一个平衡态

平衡态下状态参量不随时间改变6第6页讨论：取一金属杆，使其一端与沸水接触，另一端与冰接触。当沸水和冰温度维持不变时，杆温度即使不一样，但将不随时间改变。这时金属杆是否处于平衡态？为何？7第7页平衡态与稳定态平衡态T1T1热库（恒温）系统稳定态T2热库热库T1（恒温）（恒温）系统平衡态：(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。8第8页（提醒：受外界影响，不处于平衡态，处于稳定态）讨论：取一金属杆，使其一端与沸水接触，另一端与冰接触。当沸水和冰温度维持不变时，杆温度即使不一样，但将不随时间改变。这时金属杆是否处于平衡态？为何？9第9页（三）准静态过程热力学过程：从一个状态变到另一个状态整个历程。始平衡态

一系列非平衡态末平衡态过程进行任一时刻系统状态并非平衡态。注意10第10页准静态过程－－始末两平衡态间经历中间状态可近似为平衡态改变过程。←快非平衡态←迟缓靠近平衡态非准静态过程准静态过程理想化11第11页准静态过程在状态图上表示：曲线初态末态p-V图上一条曲线代表一个准静态过程。统一于“无限迟缓”矛盾平衡即不变过程即改变12第12页二理想气体物态方程玻—马定律pV=constant盖—吕萨克定律V/T=constant查理定律p/T=constantT不变p不变V不变温度不太低压强不太大中学物理：13第13页理想气体---同时满足三定律和阿伏伽德定律。

一定量理想气体初态（标准状态）：（P0、V0、T0）末态：（P、V、T）则：

理想气体物态方程推导14第14页令等于R理想气体物态方程（8.31J·mol-1·K-1气体普适常数）15第15页理想气体物态方程：说明1）理想气体平衡态下，p、V、T一定满足关系式。2）关于16第16页4）理想气体状态方程另几个惯用形式（玻耳兹曼常量）n=N/V（气体分子数密度）设：则：17第17页三热力学第零定律热接触：两原各处于一定平衡态热力学系统，相互接触，并发生传热现象。热平衡：两原各处于一定平衡态热力学系统，经过热接触后到达一个共同平衡态。ABAB热平衡18第18页ACB绝热壁ACBACB

热力学第零定律：不受外界影响，A、B同时与C处于热平衡，即使A、B无接触，它们也必处于热平衡状态。19第19页热力学第零定律物理意