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1、1.对象对象 理想气体理想气体 宏观定义：宏观定义：严格遵守气体三定律严格遵守气体三定律 实际气体理想化：实际气体理想化：P 不太高不太高 T 不太低不太低微观上也有定义微观上也有定义理论框架主体是理论框架主体是理想气体理想气体1) 在理想气体理论在理想气体理论基础上加以修正基础上加以修正2) 经验经验若高压若高压 低温？低温？1平衡态理想气体方程 真实气体等温线真实气体等温线 （isotherm of real gales） 临界点临界点临界等温线临界等温线饱和蒸汽压饱和蒸汽压临界温度临界温度图中的四种状态图中的四种状态临界态临界态Vm(10-3 L/mol)p(atm)气气汽汽液液汽液共存
2、汽液共存2平衡态理想气体方程2.状态状态平衡态平衡态定义：定义：在不受外界影响的条件下在不受外界影响的条件下 对一个孤立对一个孤立系统系统 经过足够长的时间后经过足够长的时间后 系统达到系统达到一个宏观性质不随时间变化的状态一个宏观性质不随时间变化的状态用一组宏观量描述某时的状态用一组宏观量描述某时的状态非平衡态非平衡态3平衡态理想气体方程实际上的处理实际上的处理：是否可看作平衡态？是否可看作平衡态？ 足够长足够长实在不行实在不行 - 分小块分小块远离平衡态远离平衡态 - 非线性非线性 耗散结构耗散结构本课的主体：本课的主体：平衡态平衡态介绍：介绍： 远离平衡态远离平衡态注意区分平衡态和稳定态
3、注意区分平衡态和稳定态恒高温恒高温恒低温恒低温4平衡态理想气体方程l每一时刻系统都处于平衡态每一时刻系统都处于平衡态l实际过程的理想化实际过程的理想化-无限缓慢无限缓慢(准准)l“无限缓慢无限缓慢”：系统变化的过程时间：系统变化的过程时间驰豫时驰豫时间间例例1 气体的准静态压缩气体的准静态压缩过程时间过程时间 1 秒秒3.过程过程准静态过程准静态过程驰豫驰豫时间时间5平衡态理想气体方程理想气体状态方程理想气体状态方程 一一.几个基本概念几个基本概念 1.温度温度处于热平衡的系统所具有的共同的宏观性质处于热平衡的系统所具有的共同的宏观性质 2.热平衡定律热平衡定律(热力学第零定律热力学第零定律)
4、实验表明实验表明：若：若 A与与C热平衡热平衡 B与与C热平衡热平衡 则则 A与与B热平衡热平衡意义：意义：互为热平衡的物体必然存在一个相同的互为热平衡的物体必然存在一个相同的 特征特征- 它们的温度相同它们的温度相同T是大量分子热运动平均是大量分子热运动平均平动平动动能的量度。动能的量度。6平衡态理想气体方程二二.理想气体状态方程理想气体状态方程M - 质量质量 - mol 质量质量V - 理气活动空间理气活动空间R-普适气体恒量普适气体恒量第零定律第零定律 不仅给出了温度的概念不仅给出了温度的概念 而且指而且指 出了判别温度是否相同的方法出了判别温度是否相同的方法7平衡态理想气体方程常用形
5、式常用形式系统内有系统内有 N个分子个分子每个分子质量每个分子质量 m常用形式常用形式8平衡态理想气体方程 分子数密度分子数密度 玻耳兹曼常数玻耳兹曼常数理想气体状态方程理想气体状态方程9平衡态理想气体方程热力学系统由大量粒子组成热力学系统由大量粒子组成1) ) 标况标况十亿亿亿十亿亿亿10平衡态理想气体方程2) 高真空高真空十亿十亿 大量、无规大量、无规 统计方法统计方法 数学基础数学基础-概率论概率论11平衡态理想气体方程1.理气状态方程理气状态方程2.不漏气系统不漏气系统各状态的关系各状态的关系讨论讨论页例题的问题页例题的问题12平衡态理想气体方程3. P-V 图图通常还画通常还画 P - T、P - VT - V 图图PVP V 图上一个图上一个点点代表一个代表一个平衡态平衡态一条一条线线代表一个准代表一个准静态过程静态过程第节结束第节结束13平衡态理想气体方程
