7-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律.ppt

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1、驻波:振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的现象.驻波的振幅与位置有关正向负向各质点都在作同频率的简谐运动物理学教程（第二版）波腹波节相邻波腹（节）间距相邻波腹和波节间距相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在波节处产生相位跃变.当波从波疏介质垂直入射到波密介质，被反射到波疏介质时形成波节.入射波与反射波在此处的相位时时相反,即反射波在分界处产生相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.物理学教程（第二版）热学涉及到宏观与微观两个层次热力学与统计物理的

2、发展,加强了物理学与化学的联系,建立了物理化学这一门交叉科学.宏观理论热力学的两大基本定律:第一定律,即能量守恒定律;第二定律,即熵增加定律.玻尔兹曼与吉布斯发展了经典统计力学.科学家进一步追根问底,企图从分子和原子的微观层次上来说明物理规律,气体分子动理论应运而生.研究对象热运动:构成宏观物体的大量微观粒子的永不休止的无规运动.热现象:与温度有关的物理性质的变化。单个分子—无序、具有偶然性、遵循力学规律.研究对象特征整体（大量分子）—服从统计规律.宏观量：表示大量分子集体特征的物理量（可直接测量）,如等.微观量：描述个

3、别分子运动状态的物理量（不可直接测量），如分子的等.宏观量微观量统计平均研究方法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.2.气体动理论——微观描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揭示宏观现象的本质.气体动理论热力学相辅相成一气体的物态参量（宏观量）1气体压强：作用于容器壁上单位面积的正压力（力学描述）.单位：2体积:气体所能达到的最大空间（几何描述）.单位：标准大气压：纬度海平面处,时的大气压.3温度:气体冷热程度的量

4、度（热学描述）.单位：温标（开尔文）.真空膨胀二平衡态一定量的气体，在不受外界的影响下,经过一定的时间,系统达到一个稳定的,宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态.（理想状态）自发平衡态的特点1）单一性（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）.*p-V图上的每一点表示一个平衡态三理想气体物态方程物态方程：理想气体平衡态宏观参量间的函数关系.理想气体宏观定义：遵守三个实验定律的气体.令则令则阿伏伽德罗常数摩尔气体常量理想气体物态方程对质量为的理想气体分子数密度（）：单位体

5、积内的分子数目.四热力学第零定律如果物体A和B分别与处于确定状态的物体C处于热平衡状态，那么A和B之间也就处于热平衡.绝热板ABAB宏观物体都是由大量不停息地运动着的、彼此有相互作用的分子或原子组成.利用扫描隧道显微镜技术把一个个原子排列成IBM字母的照片.现代的仪器已可以观察和测量分子或原子的大小以及它们在物体中的排列情况,例如X光分析仪,电子显微镜,扫描隧道显微镜等.对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加以研究时,必须用统计的方法.物理学教程（第二版）7–2物质的微观模型统计规律性一分子线度和分子力例标准状态下氧分

6、子直径分子间距分子线度当时，分子力主要表现为斥力；当时，分子力主要表现为引力.分子力斥力引力物理学教程（第二版）7–2物质的微观模型统计规律性二　分子热运动的无序性及统计规律性热运动：大量实验事实表明分子都在作永不停止的无规运动.例:常温和常压下的氧分子统计规律性：对大量分子而言，在偶然、无序的分子运动中，包含着一种规律性.物理学教程（第二版）7–2物质的微观模型统计规律性对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加以研究时，必须用统计的方法..........................................

7、........................................小球在伽尔顿板中的分布规律.物理学教程（第二版）7–2物质的微观模型统计规律性统计规律当小球数N足够大时小球的分布具有统计规律.设为第格中的粒子数.概率粒子在第格中出现的可能性大小.归一化条件...................................................粒子总数物理学教程（第二版）7–2物质的微观模型统计规律性