热学是以物质的热运动以及热运动与其它运动形态之间的.ppt

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1、热学是以物质的热运动以及热运动与其它运动形态之间的转化规律为其研究对象的一门学科。概括来讲，研究与冷热有关的一切现象的一门学科。宏观量：描述宏观现象的物理量。如物体的温度、压强、热容量等。在宏观上能够直接进行测量和观察。宏观现象：指空间线度米、由大量微观粒子组成的系统整体以及场在大范围内所表现出来的现象。微观现象：指空间线度米的粒子（原子、分子、各种基本粒子）和场在极其微小的空间范围内所发生的现象。热学1.技术——物理——技术模式2.两种研究方法——两种理论①微观理论：统计物理学从物质的微观结构出

2、发，研究对象～气体；用统计方法大量气体分子的热运动的规律，确定宏观量与微观量的联系，并对气体的某些性质给予微观本质说明。由基本假设构造性理论热现象：一切与物体冷热程度有关的物理性质及状态变化的现象。热现象是一种宏观现象。微观量：描述微观现象的物理量。如分子的质量、分子的速度、分子的体积等。在宏观上不能直接进行测量和观察。热学发展历史的两大特征：验证其理论解释其理论3.两种理论的相互关系：互相补充，相辅相成统计物理热力学宏观理论，基本结论来自实验事实，普遍可靠，但不能解释其微观本质。微观理论，揭示热

3、现象本质。②宏观理论：热力学不涉及物质的微观本质，根据由观察和实验所归纳、总结出来的宏观热现象所遵循的基本定律，用严密的逻辑推理方法，研究宏观物体的热的性质的一门学科。由现象出发原理性理论具体而言，用能量转化观点，从宏观上研究物质状态变化时，热、功、内能等宏观量变换规律的一门学科。理论体系微观宏观研究方法以气体分子热运动规律为基础，用统计方法。以事实为基础，应用热力学基本定律统计物理学研究物质热现象、热运动的学科热力学分析宏观本质相互关系验证微观理论第六章热力学基础结构框图学时：8应用热力学系统内

4、能变化的两种量度功热量热力学第一定律热力学第二定律等值过程绝热过程循环过程卡诺循环（理想气体）（对热机效率的研究）理想气体物态方程准静态过程熵熵增加原理平衡态、准静态过程，热量、功、内能等基本概念，热力学第一定律及其对理想气体各等值过程的应用，理想气体的摩尔热容，循环过程，卡诺循环，热力学第二定律，熵和熵增加定理等。主要内容：§6-1气体物态参量平衡态理想气体物态方程一、气体的物态参量状态参量——平衡态的描述确定平衡态的宏观性质的量称为状态参量。常用的状态参量有四类：几何参量（如：气体体积）力学参

5、量（如：气体压强）化学参量（如：混合气体各化学组分的质量和摩尔数等）电磁参量（如：电场和磁场强度，电极化和磁化强度等）热学参量（如：温度）力学中的基本量:长度(l)、时间(t)和质量(m)其中：体积V和压强P是力学量，而温度T是气体冷热程度的量度，属热学量。热学中气体的物态参量（宏观态)：气体的体积V、压强p和热力学温度T三个物理量。二、p、V、T的单位1.气体体积V：指气体所能达到的空间。对于处在容器中的气体，容器的体积就是气体的体积。国际单位制(SI)单位:立方米，符号：m3常用其它单位：立方

6、分米，即升(Liter)，符号：L1L＝1dm3＝10-3m32.气体压强p:作用于容器器壁上单位面积的正压力，即p＝F/S。国际单位制(SI)单位:帕斯卡，符号：Pa常用其它单位：标准大气压，符号：atm；厘米汞柱高，符号：cmHg3.温度:物体冷热程度的量度。标准大气压：450纬度海平面处测得00C时大气压的值。温标（TemperatureScale)定义：温度的数值表示法。热力学温标是建立在第二定律基础上，不依赖于任何物质的特性的温标。热力学温度国际单位：开尔文（Kelvin)，符号：K工程

7、上和日常生活中，目前常使用摄修斯温标，简称摄氏温标。温度的符号:t，单位符号:0C1.热力学系统（简称系统）:在给定范围内，由大量微观粒子所组成的宏观物体。2.系统的外界（简称外界）与所研究的热力学系统发生相互作用的其它物体。摄氏温度与热力学温度之间的关系为:三、平衡态与外界有m、E交换与外界有E交换，无m交换与外界无E、m交换开放系统孤立系统封闭系统系统在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间变化的状态。或孤立系统达到的稳定状态。说明：①指外界对系统既不作功，又不传热；本章所讨论的气体状态

8、，除特别声明者外，均为平衡态。②理想模型，实际中不存在；③若气体状态变化很微小，可略去～近似平衡态。4.平衡过程：由于外界的影响，气体的状态会从某一初始平衡状态，经过一系列中间的平衡状态，变化到另一平衡态的过程。3.热力学平衡态：稳恒态实例：100oc0oc金属杆注意平衡态平衡过程可用p-V图表示，气体的一个平衡状态可以用一确定的点来表示。与稳恒态的区别，稳恒态不随时间变化，但由于有外界的影响，故在系统内部存在能量流或粒子流。稳恒态是非平衡态。对平衡态的理解应将“无外界影响”与“不