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1、第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.1 热热力学系力学系统统的平衡的平衡态态1. 2 温度与温温度与温标标1. 3 物物态态方程方程1. 4 物物质质的微的微观观模型模型1. 5 理想气体理想气体压压强强与温度的微与温度的微观观意意义义1. 6 真真实实气体物气体物态态方程方程第一章第
2、一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1. 1 1. 1 热热热热力学系力学系力学系力学系统统统统的平衡的平衡的平衡的平衡态态态态系统系统：研究的对象：研究的对象1.1.1 1.1.1 热热热热力学系力学系力学系力学系统统统统a.孤立系统孤立系统：与外界既不交换物质又不交换能量的系统与外界既不交换物质又不交换能量的系统 b.封闭系统封闭系统：与外界不交换物质但可交换能量的系统与外界不交换物质但可交换能量的系统c.开放系统开放系统：与外界既交换物质又交换能量的系统与外界既交换物质又交换能量的系统系统系统外
3、界外界外界外界：系统以外的部分：系统以外的部分第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程平衡平衡平衡平衡态态态态及状及状及状及状态态态态参量参量参量参量1.1.1.1.平衡态平衡态平衡态平衡态 在不受外界影响的条件下，经过足够长时间后系统必在不受外界影响的条件下，经过足够长时间后系统必将达到一个将达到一个宏观上看来不随时间变化的状态宏观上看来不随时间变化的状态，这种状态称，这种状态称为平衡态。否则是非平衡态。为平衡态。否则是非平衡态。1）单一性）单一性;2）物态的稳定性）物态的稳定性 与时间无关；与
4、时间无关；3）自发过程的终点；）自发过程的终点；4）热动平衡（有别于力平衡）热动平衡（有别于力平衡）.第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程2.2.2.2.稳恒态稳恒态稳恒态稳恒态 在有外界影响的情况下，系统的宏观性质长时在有外界影响的情况下，系统的宏观性质长时间不发生变化的状态间不发生变化的状态 与平衡态比较，尽管在有热流和粒子流但是各处与平衡态比较，尽管在有热流和粒子流但是各处的宏观状态均不随时间变化。的宏观状态均不随时间变化。100 0 第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方
5、程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程3. 3.热热热热力学平衡的条件力学平衡的条件力学平衡的条件力学平衡的条件热热学平衡条件学平衡条件：无无热热流流时时，系，系统统内部的温度内部的温度处处处处相等。相等。力学平衡条件力学平衡条件：无外无外场时场时，系，系统统各部分各部分压压强强处处处处相等。相等。化学平衡条件化学平衡条件：无外无外场时场时，系，系统统各部分的化学各部分的化学组组成成处处处处相等相等。 同同时满时满足力学、足力学、热热学、化学平衡条件的系学、化学平衡条件的系统统，才不会，才不会存在存在热热流和粒子流，才能流和粒子流，才能处处于平衡
6、于平衡态态.第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程4. 4.状状状状态态态态参量参量参量参量 处处于平衡于平衡态态的系的系统统，可用不含，可用不含时间时间的宏的宏观观坐坐标标（热热力学力学参量）来描述，描述系参量）来描述，描述系统统宏宏观观性性质质的可的可测测量的物理量，叫状量的物理量，叫状态态参量。参量。参量分参量分类类： 几何参量：体几何参量：体积积、面、面积积、长长度等；度等；力学参量：力学参量：压压强强、张张力系数等；力系数等；化学参量：物化学参量：物质质的量等；的量等；电电磁参量磁参量
7、 ：电场电场强强度、磁度、磁场场强强度等。度等。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程 以状以状态态参量（如参量（如p,V, ）为为坐坐标轴标轴，一个平衡，一个平衡态态可以在可以在p-V图图上用一个点表示。上用一个点表示。从从P-V 图图上一点确定一个状上一点确定一个状态态的（的（p,V,T）值值5. 5.状状状状态图态图态图态图(p,V,T)O Vp(p,V,T)(p,V,T)(p,V,T)第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物
8、态方程热力学系统的平衡态和物态方程1、太阳中心温度、太阳中心温度108K，太阳表面温度，太阳表面温度6000K，太阳内部不，太阳内部不断断发发生生热热核反核反应应，所，所产产生的生的热热量以恒定不量以恒定不变变的的热产热产生率从生率从太阳表面向周太阳表面向周围围散散发发。试问试问太阳是否太阳是否处处于平衡于平衡态态？2、作匀加速直、作匀加速直线线运运动动的的车厢车厢中放一匣子，匣子中的气体中放一匣子，匣子中的气体是否是否处处于平衡于平衡态态？从地面上看，匣子内的气体不是形成粒？从地面上看，匣子内的气体不是形成粒子流了子流了吗吗？思考题思考题第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程
9、热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.2 1.2 温度与温温度与温温度与温温度与温标标标标1.2.1. 温度温度 温度是表示物体冷热程度的物理量。温度是表示物体冷热程度的物理量。 在微观上，温度是处于热平衡系统的微观粒子热运动强弱在微观上，温度是处于热平衡系统的微观粒子热运动强弱程度的度量。程度的度量。 要建立科学定义，需随着对热运动本质的理解逐步深入。要建立科学定义，需随着对热运动本质的理解逐步深入。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.2
10、.2 热热力学第零定律力学第零定律1.绝热绝热壁和壁和导热导热壁壁2.热热力学第零定律力学第零定律ACBACBACB绝热壁绝热壁 在不受外界影响的情况下，只要系在不受外界影响的情况下，只要系在不受外界影响的情况下，只要系在不受外界影响的情况下，只要系统统统统A A和系和系和系和系统统统统B B同同同同时时时时与系与系与系与系统统统统C C处处处处于于于于热热热热平衡，即使平衡，即使平衡，即使平衡，即使A A和和和和B B没有接触，它没有接触，它没有接触，它没有接触，它们们们们仍然仍然仍然仍然处处处处于于于于热热热热平衡状平衡状平衡状平衡状态态态态，这这这这种种种种规规规规律被称律被称律被称律被
11、称为为为为热热热热力学第零定律。力学第零定律。力学第零定律。力学第零定律。 两个物体通两个物体通过间过间壁相互接壁相互接触触时时，状，状态态不改不改变变，则则此此间间壁壁为绝热为绝热壁；与此相反的称壁；与此相反的称为导热为导热壁。壁。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程3.3.热力学第零定律的物理意义热力学第零定律的物理意义 互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征，这个特互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征，这个特征定义为温度，即它们的温度是相同的。征定义为温度，即它们的温度是相同的。
12、第零定律不仅给出了温度的概念，而且指出了判别温度第零定律不仅给出了温度的概念，而且指出了判别温度是否相同的方法。是否相同的方法。 (证明，存在一个态函数，当两个系统处于热平衡时，证明，存在一个态函数，当两个系统处于热平衡时，该态函数相等，定义为温度。该态函数相等，定义为温度。)第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.2.3 1.2.3 1.2.3 1.2.3 温标温标温标温标1.温温标标的建立的建立温度的数温度的数值值表示法叫做表示法叫做温温标标。经验经验温温标标三要素三要素选择测选择测温物温
13、物质质和和测测温参量（属性）温参量（属性）选选定固定点定固定点进进行分度，即行分度，即规规定定测测温参量随温度温参量随温度的的变变化关系（如化关系（如线线性关系）性关系）2.理想气体温理想气体温标标玻意玻意尔尔-马马略特定律略特定律: 温度不温度不变时变时，压压强强与体与体积积成反比成反比；查查理定律：理定律：体体积积不不变时压变时压强强与温度成正比与温度成正比；盖盖 吕萨吕萨克定律：克定律：压压强强不不变时变时体体积积与温度成正比。与温度成正比。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程定体情况下
14、定体情况下 以气体为测温物质，利用理想气体试验定律中体积（压以气体为测温物质，利用理想气体试验定律中体积（压强）不变时压强（体积）与温度成正比关系所确定的温标称强）不变时压强（体积）与温度成正比关系所确定的温标称为为理想气体温标理想气体温标。可以制成定体温度计可以制成定体温度计用不同气体测量水的沸点用不同气体测量水的沸点压强越小差别越小压强越小差别越小第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程VAMVBmT0T0T例例1.1 如如图图所示，若所示，若测测得此得此时时B的的压压强强读读数数为为p，求待
15、，求待测测温度温度T。解：解：测温后测温后测温后测温后测温前测温前测温前测温前压力表压力表压力表压力表B B温泡温泡温泡温泡A A解得：解得：ABC第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程3. 3.热热热热力学温力学温力学温力学温标标标标 不依不依赖赖于于测测温物温物质质和和测测温属性的温温属性的温标标，也叫，也叫绝对绝对温温标标，是，是由卡由卡诺诺定理的效率来定定理的效率来定义义的，的， 在理想气体可以在理想气体可以实现实现的范的范围围内，理想气体温内，理想气体温标标与与热热力学温力学温标标是完
16、全一致的是完全一致的 4. 4.三种常用的三种常用的三种常用的三种常用的经验经验经验经验温温温温标标标标摄摄氏温氏温标标、华华氏温氏温标标与与兰兰氏温氏温标标第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程t 是摄氏温标是摄氏温标TR 是兰（金）氏温标是兰（金）氏温标第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程5.实实用温度用温度计计1)膨膨胀测胀测温法玻璃液体温度温法玻璃液体温度计计玻璃共汞温度玻璃共汞温度计计
17、的的测测量范量范围为围为-30 600 。主要缺点：主要缺点：测测温范温范围较围较小；玻小；玻璃有璃有热热滞滞现现象象第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程2 2）压力测温法）压力测温法压力表式温度计压力表式温度计 目目前前压压力力表表的的最最高高压压强强为为。压压力力表表通通过过毛毛细细管管与与温温泡泡连连接接，组组成成压压力力表表式式温温度度计计。温温泡泡中中的的工工作作媒媒质质若若用用氮氮气气最最高高可可测测到到500 500 ，若若用用氦气最低可测到氦气最低可测到4K4K。第一章第一章第
18、一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程3）电电磁学磁学测测温法温法电电阻温度阻温度计计 利用利用导导体或半体或半导导体体的的电电阻随温度阻随温度变变化的化的特性。特性。 常用的有常用的有铂电铂电阻温阻温度度计计和和铜电铜电阻温度阻温度计计。精密的精密的铂电铂电阻温度阻温度计计是目前最精确的温度是目前最精确的温度计计，测测温范温范围围14K903K。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程4）辐辐射射测测温法温法光
19、学温度光学温度计计、 高温高温辐辐射温度射温度计计、比色高温度、比色高温度计计 利用利用热辐热辐射的斯特藩射的斯特藩玻玻耳耳兹兹曼定律曼定律测测温。一般用于高温。一般用于高温温测测量和天体温度估算。量和天体温度估算。5）声学）声学测测温法温法声学温度声学温度计计、噪声温度、噪声温度计计第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.3 1.3 物物物物态态态态方程方程方程方程1.3.1 物物态态方程方程平衡态平衡态物态方程就是给出温度与状态参量之间的函数关系。物态方程就是给出温度与状态参量之间的函数关
20、系。 几个与物态方程有关的反应系统属性的物理量几个与物态方程有关的反应系统属性的物理量: : 等压体胀系数等压体胀系数 等体压强系数等体压强系数 第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.3.3 1.3.3 混合理想气体物混合理想气体物混合理想气体物混合理想气体物态态态态方程方程方程方程1.3.2 理想气体物理想气体物态态方程方程 等温压缩系数等温压缩系数R=8.31J mol-1 K-1第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方
21、程热力学系统的平衡态和物态方程a.a.玻意耳玻意耳马略特定律马略特定律 m、T一定一定 pV= =常数常数b.b.查里定律查里定律 m、V一定一定 p/T= =常数常数c.c.盖盖吕萨克定律吕萨克定律 m、p一定一定 V/T =常数常数d.d.阿伏加德罗定律：在同阿伏加德罗定律：在同T同同p下，下，1mol任何气体所占体任何气体所占体积都相同。积都相同。附：气体实验定律附：气体实验定律第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.3.4 简单简单固体和液体的物固体和液体的物态态方程方程 1.3.5
22、顺顺磁性固体的物磁性固体的物态态方程方程一些物一些物质质的磁物的磁物态态方程方程 称称为为居里定律居里定律, C 是一个常数是一个常数. 第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.4 物物质质的微的微观观模型模型 1.4.1 物物质质由大数分子由大数分子组组成成 阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数: : NA =6.021023mol-1 宏观上连续的物体在微观上不连续宏观上连续的物体在微观上不连续. . 例如例如: : 气体易被压缩；气体易被压缩； 水在水在40000atm的压强下，体积减为原来的的
23、压强下，体积减为原来的1/3； 以以20000atm压缩钢筒中的油，油可透过筒壁渗出。压缩钢筒中的油，油可透过筒壁渗出。 1.4.2 分子（或原子）分子（或原子）处处于不停的于不停的热热运运动动中中 例如扩散和布朗运动例如扩散和布朗运动 . . 分子热运动与物体的温度直接相关，一切热现象都是大量分分子热运动与物体的温度直接相关，一切热现象都是大量分子热运动的宏观表现。子热运动的宏观表现。 第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.4.3 分子之分子之间间存在着相互作用存在着相互作用 F ( r
24、)排斥力分子力Fmr0r0 rcee吸引力(r)OO- E(a)(b)F( r )排斥力分子力Fmerc吸引力-E(a)(b) 分子之间存在着吸引力和排分子之间存在着吸引力和排斥力斥力. . 分子之间的吸引力、排斥力分子之间的吸引力、排斥力与分子热运动是一对矛盾。与分子热运动是一对矛盾。 分子力是一种电磁相互作用分子力是一种电磁相互作用而不是万有引力，它是一种保而不是万有引力，它是一种保守力，有相应的势能，称为分守力，有相应的势能，称为分子作用力势能。子作用力势能。 第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态
25、和物态方程1.4.4 热热运运动动的混乱无序性的混乱无序性 由于分子激烈的热运由于分子激烈的热运动，不断地和其它分子动，不断地和其它分子碰撞，分子不是走直线，碰撞，分子不是走直线，而是折线。而是折线。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程 单位时间内一个分子与其他分子平均碰撞次数。单位时间内一个分子与其他分子平均碰撞次数。1.平均碰撞平均碰撞频频率率跟踪一个分子，设分子是直径为跟踪一个分子，设分子是直径为d的弹性小球。的弹性小球。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的
26、平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程(1)以直代曲，将分子运动的折线用直线来代替。以直代曲，将分子运动的折线用直线来代替。 (2)以静代动，认为被跟踪的分子运动，其它的分子静止。以静代动，认为被跟踪的分子运动，其它的分子静止。(3)以相对速率以相对速率u与其它分子发生弹性碰撞。与其它分子发生弹性碰撞。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程 作直径作直径为为2d长为长为u的的圆圆柱柱体（体（1秒秒钟钟分子运分子运动动的距离）的距离），体内的气体分子数密度，体内的
27、气体分子数密度为为n。 质质心位于心位于圆圆柱体内的分子，跟踪的分子都能和它柱体内的分子，跟踪的分子都能和它发发生碰撞。生碰撞。则则圆圆柱体内的分子数，即柱体内的分子数，即为为分子分子1秒秒钟钟的碰撞次数的碰撞次数-平均碰撞平均碰撞频频率率。考考虑虑到两分子碰撞的平均相到两分子碰撞的平均相对对速率速率为为：平均碰撞平均碰撞频频率率第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程2.平均自由程平均自由程 粒子粒子间间的相互作用和外的相互作用和外场对场对粒子的作用和无粒子的作用和无规则热规则热运运动动相相对对
28、强强弱及弱及变变化是决定宏化是决定宏观观物体物体热现热现象的基本因素象的基本因素 。1.4.5 决定宏决定宏观观物体物体热现热现象的因素象的因素 单单个分子个分子连续连续两次同其他分子碰撞之两次同其他分子碰撞之间间通通过过 的平均距离的平均距离平均自由程平均自由程 =分子在分子在1秒内平均路程秒内平均路程1秒内平均碰撞次数秒内平均碰撞次数第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.5 理想气体理想气体压压强强与温度的微与温度的微观观意意义义 1.5.1 理想气体微理想气体微观观模型与模型与统计统计
29、性假性假设设 理想气体微观模型理想气体微观模型: :(1)(1)分子本身的大小比起它们之间距离可以忽略不计；分子本身的大小比起它们之间距离可以忽略不计；(2)(2)除碰撞瞬问外分子间相互作用力可以忽略；除碰撞瞬问外分子间相互作用力可以忽略；(3)(3)分子间的碰撞为弹性碰撞。分子间的碰撞为弹性碰撞。(1) (1) 分子速度按方向的分布是均匀的分子速度按方向的分布是均匀的 (2) (2) 分子位置在空间的分布是均匀的，分子数密度为分子位置在空间的分布是均匀的，分子数密度为统计性假设统计性假设: :第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态
30、和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程o1.5.2 压压强强公式公式 设设 边长分别为边长分别为 x、y 及及 z 的的长方体中有长方体中有 N 个全同的质量为个全同的质量为 m 的气体分子，计算的气体分子，计算 壁面所受压强壁面所受压强 .第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程 单个分子遵循力学规律单个分子遵循力学规律 x方向动量变化方向动量变化分子施于器壁的冲量分子施于器壁的冲量两次碰撞间隔时间两次碰撞间隔时间单位时间碰撞次数单位时间碰撞次数单个分子单位时间施于器壁的冲量单个分子单位时间施于
31、器壁的冲量第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程 单个分子单位时间施于单个分子单位时间施于器壁的冲量器壁的冲量 大量分子总效应大量分子总效应 单位时间单位时间 N 个粒子对个粒子对器壁总冲量器壁总冲量 器壁器壁 所受平均冲力所受平均冲力 第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程器壁器壁 所受平均冲力所受平均冲力 气体压强气体压强统计规律统计规律分子平均平动动能分子平均平动动能第一章第一章第一章第一章
32、 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程 统计关系式统计关系式宏观可测量量宏观可测量量微观量的统计平均值微观量的统计平均值分子平均平动动能分子平均平动动能 压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果 .压强的物理意义压强的物理意义第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程压强的单位压强的单位理想气体物态方程的另外一种形式理想气体物态方程的另外一种形式第一章第一章第一章第一章 热力学系统
33、的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.5.3 温度的温度的统计统计解解释释 气体分子的均方根速率：气体分子的均方根速率：温度的微观意义：温度的微观意义： 是分子杂乱无章热运动的平均平动动能，它不包括整体定向是分子杂乱无章热运动的平均平动动能，它不包括整体定向运动动能。运动动能。 粒子的平均热运动动能与粒子质量无关，而仅与温度有关。粒子的平均热运动动能与粒子质量无关，而仅与温度有关。绝对温度是分子热运动剧烈程度的度量。绝对温度是分子热运动剧烈程度的度量。第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物
34、态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.6 真真实实气体物气体物态态方程方程 1.6.1 范德瓦耳斯方程范德瓦耳斯方程 1.1.分子固有体积修正分子固有体积修正2.2.分子吸引力修正分子吸引力修正设设k指每个分子进入界面层指每个分子进入界面层时平均动量减少量时平均动量减少量piaRTbVpm=-)(内pppi=D+内第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程范德瓦耳斯方程为范德瓦耳斯方程为若气体的摩尔数为若气体的摩尔数为，则范氏方程为，则范氏方程为第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程1.6.2 昂尼斯方程昂尼斯方程 A,B,C,D分别叫做第一、第二、第三、第四分别叫做第一、第二、第三、第四位力系数，位力系数，它们都是温度的函数它们都是温度的函数 .第一章第一章第一章第一章 热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程热力学系统的平衡态和物态方程结结 束束 ！
