CH6-1平衡态 态参量和理想气体物态方程2.ppt

1、大学物理A(2),第二篇：热学,第四篇：电磁学,第五篇：量子物理基础,肖万能,一.热学的研究对象,热现象,热 学,物体与温度有关的物理性质及状态的变化,研究热现象的理论,宏观量,二. 热学的研究方法,微观量,描述宏观物体特性的物理量；如温度、压强、体积、热容量、密度、熵等。,描述微观粒子特征的物理量；如质量、速度、能量、动量等。,第二篇：热学,两种方法,宏观理论（热力学）和微观理论（统计物理学）,物质内部结构,观察和实验,出 发 点,热力学验证统计物理学，统计物理学揭示热力学本质,二者关系,无法自我验证,不深刻,缺 点,揭露本质,普遍，可靠,优 点,统计平均方法 力学

2、规律,总结归纳 逻辑推理,方 法,微观量,宏观量,物 理 量,热现象,热现象,研究对象,微观理论 （统计物理学）,宏观理论 （热力学）,本章主要内容：,热力学第一定律(Q=E+A)在各种准静态过程中的运用，即计算各种过程中Q 、E、A的变化情况(前5节).,等值过程(等温、等体、等压) 6.3,非等值过程,绝热、多方 6.4,循环(正、逆) 6.5,第6章 热力学基础,热力学,从能量转换的观点研究物质的热学性质和其宏观规律,教学基本要求,一、掌握热力学第一定律,准静态过程及准静态过程中功的计算式,各等值过程的特征及功、热量、内能的计算。 二、理解定压、定容摩尔热容的概念，掌握绝热过程的特征及功

3、、热量、内能的计算。 三、掌握循环过程的特征，净功和净热，热机效率的计算。 四、了解可逆和不可逆过程，热力学第二定律的两种表述及其等价性，了解卡诺定理，热力学第二定律的统计意义。了解玻耳兹曼熵公式与熵增加原理。,6.1 平衡态 态参量 理想气体物态方程,一. 气体的态参量,热力学系统,热力学所研究的具体对象，简称系统。,外界,系统是由大量分子组成，如气缸中的气体。,系统以外的物体,系统与外界可以有相互作用,例如：热传递、做功、质量交换等,系统,系统的分类,开放系统,系统与外界之间，既有物质交换，又有能量交换。,封闭系统,孤立系统,系统与外界之间，没有物质交换，只有能量交换。,系统与外界之间，既

4、无物质交换，又无能量交换。,气体的状态参量,温度(T),体积(V),压强(p),气体分子可能到达的整个空间的体积 (单位: m3),大量分子与器壁及分子之间不断碰撞而产生的宏观效果 (单位：Pa，1 Pa=1N/m3),大量分子热运动的剧烈程度,温标：温度的数值表示方法,国际上规定水的三相点温度为273.15 K（0）,定义,在没有外界影响的情况下，系统各部分的宏观性质在长时间内不发生变化的状态。,二. 平衡态,说明,(1) 不受外界影响是指系统与外界不通过作功或传热的方式交换能量,(2) 平衡是热动平衡,(3) 平衡态的气体系统宏观量可用一组确定的值(p,V,T)表示,(4) 平衡态是一种理想状态,三.理想气体的状态方程,(3) 混合理想气体的状态方程为,其中,理想气体的状态方程,（平衡态）,(1) 理想气体的宏观定义：在任何条件下都严格遵守克拉珀龙方程的气体；,(2) 实际气体在压强不太高，温度不太低的条件下，可当作理想气体处理。且温度越高、压强越低，精确度越高.,说明,（克拉珀龙方程）,摩尔气体常量,实验证明：,一柴油机的汽缸容积为 0.82710-3 m3 。压缩前汽缸的 空气温度为320 K， 压强为8.4104 Pa ，当活塞急速 推进时可将空气压缩到原体积的 1/17 ， 使压强增大 到 4.2