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1、伟春论,热学(heat)是研究物质的热性质和分子热运动的规律及,其应用的学科,是物理学的一个重要组成部分。根据对热现象研究方法的不同,热学又可分为宏观理论和微观理论两部分。一宏“宏宏E团贼暮柏通椿推理春E“,描写单个微观粒子特征描写宏观物质整体特征,的量。如分子质量、位置、的量。如体积、温度、,速度、能量等。和内能等。s物质的微观结模工分子、原子观点:宏观物体由大量微观粒子(分子、原子)组成|2、分二运动的观点:组成物质的分子在永不停息地作无规则的热运动。3、分子力观点:分子间有相互作用力。当了二荫阡,F炳二处耐平札|状态,分子力为需;卜当了一力时,分子力、主要表现为斥力;0-当了丿加时,分子
2、力|主要表现为引力。当r一10“m时,下一0。夥、理想.体的微观结构模型与统计假设1、理想气体的微观结构模型:1)理想气体分子可视为质点,运动遵循牛频运动定律。2)理想气体分子间、分子与器壁间的碰撞是完全弹性的。3)除碰撞瞬间外,理想气体分子间无相互作用。2、统计假设:(平衡态)1)理想气休分子是均匀分布(分子数宿度相等)的。2)在平衡状态下,理想气体分子泷谷方向运动的概率相同。分二运动速度_口二u+yb+yu必分二沿各个方向运动的速度分量的各种平均值应该相等。一二目y董=妻=y乏=yz统计规律药基本概念,工偶然事件:在一定条件下可能发生也可能不发生的事件。,例:伽尔顿板实验对单个小球1:大量
3、小球或一而言,其运动【.:个小球重复投入|规律完全是健|许多次的分布具T月阮|灯的。有处然性;2、统计规律:犬量俗然事件的怪你所具有的规征性。|存技统计规律的方法|求统计平均值|即系统的宏观性质是大量微观粒子运动的统计平均结果,宏观量与相应的微观量的统计平均值有关。夥3.纬计平均值与概率若设在测量桃一量x时,x出现了N次,力出现了N次x出现了NW,次。定义二=uxu+Naxa+.-+Naxax的统计平均值。MN+N+.+W,王_堕x+些哗+N“一一十二一r个Z切万+方“口亢1P1十PnPn二人PiXi,定下=一一现8提述随机事件出现的定义1=0K眠1出现的概率孝标仪小的春a.园国国t,4、涨落
4、:宏观量的实际测量值与统计平均值的偏差。四、状态参量、平衡状态与非平衡状态工系统与外界由大量分子、原子组成的宏观物质称,为热力学系统或系统。系统以外且与系统发生物质、能量交换的物质系统称为外界。系统与外界之间的界面叫做系统的边界。根据系统和外雯的关系,可将系统分为以下几种类型:初字懦张立系统:与外界不发生任何物质和能量交换的系统。)魏封闭系纬:与外界只有能量交换没有物质交换的董统助固开放系统:与外界同时发生能量交换和物质交换.多2.志志参量描述热力学系统状态的宏观物理量,称为状态参量。常见的热力学系统的状态参量是压强、体积和温度等。压强p:垂直作用于容器壁单位面积上的压力。(力学描述)单位:1
5、Pa=1N/m7标准大气压:1atm=1.013x10FPal体积F:气体所能达到的最大空间。(几何描述)单位un已王吊二0PT温度T:描述系统冷热程度的物理量,标志系统内部分子无序运动的剧烈程度。(热学描述)热力学温标丨:单位为K(开尔文)摄氏温标t:单位为0C(摄氏度)。摄氏温标与热力学温标的关系为:小二t+273.15黟多3,街志在没有外界作用的条件下,系统的宏观性质不随时间变化的状态,称为平衡态。,平衡态可用p-7图上的一点表示。赵-l)单一性,状态参量处处相等。2)稳定性,状态参量与时间无关。卫3)平衡态是热动平衡。4、平衡过程若从一乐平衡态刹另一个平衡态的过程巾所有状态都无限接近平衡忱,刑此过程为平衡迈称或祚雁静态过程.准静态过程是无限缓慢的状态变化过程,是实际过程的抽象,是理想的物理模型.准静态过程可用p-图中的连续曲线表示。叼豆、理想气体的状态方程描述理想气体在任一平衡态下各宏观状态量之间的关系。尼=8.31CJJmoLKI-一普适气体常量Imol,MNa=6.023x102/mol一阿佛加德罗常数则v二一。py=-仁RT=NKTW1尺8.31扬扎无二一-二_一1.38x10N,。6.023x102OfoE.A。
