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1、热现象：当物体的冷热程度发生变化时，物体的大小、形态、 力学和电学性质等等也将发生变化，把这些与物体的冷热程度有关的物理性质以及状态的变化，统称为热现象。,例：物体受热后体积膨胀 水冷却到一定程度后会结冰 钢件经过热处理后硬度会发生变化 导线受热后电阻值会发生变化等等。,热运动 : 构成宏观物体的大量微观粒子的永不休止 的无规则运动 .,研究对象：,研究方法,1. 热力学 宏观描述,实验经验总结， 给出宏观物体热现象的规律， 从能量观点出发，分析研究物态变化过程中热功转 换的关系和条件 .,1）具有可靠性； 2）知其然而不知其所以然； 3）应用宏观参量 .,2. 气体动理论（统计物理） 微观描
2、述,研究大量数目的热运动的粒子系统，应用模 型假设和统计方法 .,1）揭示宏观现象的本质； 2）有局限性，与实际有偏差，不可任意推广 .,一 了解气体分子热运动的图像 .理解平衡态、平衡过程、理想气体等概念.,二 理解理想气体的压强公式和温度公式， 通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的联系，到阐明宏观量的微观本质的思想和方法 . 能从宏观和微观两方面理解压强和温度等概念 . 了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现 .,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的物理意义 . 了解气体分
3、子热运动的三种统计速度 .,三 了解自由度概念，理解能量均分定理，会计算理想气体（刚性分子模型） 的内能 .,6.1.1 平衡态,1、热力学系统,根据系统与外界交换能量或物质的特点，可以把热力学系统分为三种：,(1) 孤立系统与外界既无能量交换，又无物质交换的系统,(2) 封闭系统与外界只有能量交换，但无物质交换的系统,(3) 开放系统与外界既有能量交换，又有物质交换的系统,由大量微观粒子（分子、原子等微观粒子）所组成的宏观物体或系统。,（1）宏观描述 宏观状态：由大量微观粒子所组成的系统整体在 大范围内所体现的状态。 宏观量： 所有可观测的反映了大量分子的集体特 性的物理量，称之为宏观 量。
4、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的力学状态。 微观量： 反映系统内每一个分子的微观运动状态 （如力学状态）的物理量， 称之为微观量。 如： 、 。 微观量是不可测的。,3、 平衡态和非平衡态,平衡态：指在不受外界影响的条件下（外界对系统既不作功也不传热），系统的所有可观测的宏观性质（即宏观量P、V、T）不随时间而发生变化的状态。,反之则为非平衡态。,(1)单一性 ( p ， T 处处相等)； (2)物态的稳定性 与时间无关； (3)自发过程的终点； (4)热动平衡(有别于力平衡).,4、 气体的物态参量及其单位（宏观量）,标准大气压：
5、 纬度海平面处, 时的大气压.,3 温度 : 气体冷热程度的量度（热学描述）.,单位：温标 （开尔文）.,如果物体A和B分别与物体C处于热平衡的状态，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的宏观状态参量。 温度概念的建立是以热平衡为基础的。,、温度概念,处在相互热平衡状态的系统必定拥有某一个共同的物理性质，我们把描述系统这一共同宏观性质的物理量称为系统的温度 。,6.1.3 理想气体状态方程,状态方程：理想气体平衡态宏观参量间的函数关系 .,摩尔气体常量,对一定质量的同种气体,理想气体状态方程（一）,理想气体宏观定义：遵守三个实验定律的气体 .,k 称为玻耳兹曼常量.,n =N/V，为气体分子数密度.,理想气体状态方程二,
