热学第一章2 洪荧

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1、第一章温度§1-1平衡态状态参量§1-2热力学第零定律和温度§1-3温标的建立§1-4理想气体物态方程制作者：洪荧§1-3温标的建立二、理想气体温标在各种温度计中，除了固定点的温度读数相同外，其他各点温度的读数均有差异；气体温度计之间的这种差异较小；当温度计中的气体减少因而它的压强减小时，不同气体温度计读数之间的差异也随之减小。由此看来，低压气体温度计比较符合标准温度计的要求。1、气体温度计[定容气体温度计]测温参量:压强P关系:T(P)=αP固定点:水的三相点273.16K,[定压气体温度计]测温参量:体积V关系:T(V)=αV固定点:水的三相点273.16K,（标度法）（

2、标度法）2、理想气体温标:hMercuryfixedPa实验：用各种定体气体温度计测量水的汽点（冰点）温度，其读数的差异随着的减小而减小。Ptr/(133.3224Pa)373.00373.15374.00200400600800T(p)=373.15KT(p)H2N2O2空气TP373.15K大量实验表明：无论用什么气体测温，也不论是定体或定压气体温度计它们对同一测温对象所测定的温度都趋近于一个共同的极限值。在压强极低的极限情况下，气体温标只取决于气体的共性，与特定气体的个性无关。理想气体温标不依赖于气体的个性,但有赖于气体的共性;对于极低温(气体液化点以下)和高温(100

3、0ºC以上)不适用。【说明】理想气体温标不依赖于气体的个性,但有赖于气体的共性;对于极低温(气体液化点以下)和高温(1000ºC以上)不适用。[标度法]（定体）（定压）三、摄氏温标、华氏温标和热力学温标1、摄氏温标:(ºC)固定点：汽点（100ºC）、冰点（0ºC）测温关系：t=aX+b2、华氏温标(ºF)固定点：冰水混合物温度（32度）、大气压下水的沸点（212度）3、热力学温标:T(K)定义：是一种不依赖于测温物质和测温属性的温标,建立在热力学第二定律的基础上，是一种理论温标1）1K等于水的三相点的热力学温度的1/273.16;2）可证明在理想气体温标有效范围内，热力学温

4、标与理想气体温标完全一致。3）t=T–273.15开尔文汽点三相点冰点绝对零度英美等国使用671.67491.69491.670TRR兰氏温标英美等国使用212.0032.0232.00-459.67tFF华氏温标国际通用100.000.010.00-273.15tC摄氏温标国际通用T=T373.15273.16273.150TK热力学温度通用情况与热力学温度的关系固定点的温度值符号单位温度国际温标为克服气体温度计使用的繁复及统一各国际温标自1927年起，经多次修改，国际上规定的一种实用温标，现为1990国际温标:ITS(InternationalTemperatureSca

5、le)实用温度计简介膨胀测温法：玻璃液体温度计、双金属温度计压力测温法：压力表式温度计、蒸汽压温度计电磁学测温法：电阻温度计、温差热电偶温度计、半导体温度计、频率温度计辐射测温法声学测温法：声学温度计§1-4理想气体物态方程一、物态方程一个热力学系统的平衡态可由四种状态参量确定。第零定律表明，平衡态下的热力学系统存在一个状态函数温度。温度与四种状态参量必然存在一定的关系。所谓状态方程就是温度与状态参量之间的函数关系式或二、理想气体及其物态方程1、普适气体常量R不论何种气体，也不论温度如何，当压强趋近于零时，量都趋向于一个共同的值，这个极限值被定义为普适气体常量R2、理想气体1

6、）严格遵从关系式PV/T=νR的气体为理想气体2）在任何情况下都遵守气体实验三定律和Avogadro定律的气体称为理想气体.3）一般实际气体，在温度不太低(与室温相比)和压强不太高(与大气压相比)时，可近似看作理想气体.4）是一种理想模型（忽略气体个性，表征气体共性）3、理想气体的状态方程1）1mol理想气体2）任意质量理想气体：3）变形运用：4、气体实验定律1）玻——马（Boyle-Mariotte）定律一定质量的某种气体，在等温过程中2）查理（Charles）定律一定质量的某种气体，在等体过程中3）盖·吕萨克（Gay-Lussac）定律一定质量的某种气体，在等压过程中谢谢

7、观赏