大学物理D-8第四章-热学-1.pdf

《热 学》  统计物理学分子动理论  热力学第一、第二定律 1 从钻木取火到商周的青铜器 伽利略温度计16世纪(明) 2 清 初 瓦特早期蒸气机 3 4 热学导论 一、热学的基本概念 热现象：物质的物理性质(P、V)随温度变化的现象. 热运动：宏观物体中分子（原子）永不停息的无规则运动，它是 由大量微观粒子所组成的宏观物体的基本运动形式。 热运动 机械运动  热现象是热运动的宏观表现；  热运动是热现象的微观实质。 5  热学：是研究热现象的理论，即研究物质的热运 动规律以及热运动与物质其他各种运动形式之间相互 转化规律的科学。 研究对象：由大量微观粒子所组成的系统。 研究内容：热运动形式及它和其他运动形式间的相 互转换关系。 6 二、宏观描述方法与微观描述方法 1、宏观描述方法：热力学方法 热力学：由观察和实验总结出来的热现象规律，构成 热现象的宏观理论，叫做热力学。如：PV=nRT 热力学方法的优点： 热力学基本定律是自然界中的普适规律，具有可 靠性与普遍性。（如：热力学第一、第二定律） 热力学的局限性： 1、它只适用于粒子数很多的宏观系统； 2、它主要研究物质在平衡态下的性质，它不能解答系统如何从非平 衡态进入平衡态的过程； 3、它把物质看成为连续体，不考虑物质的微观结构 2、微观描述方法：统计物理学 统计物理学则是热物理学的微观描述方法，它从物质由 大数分子、原子组成的前提出发，运用统计力学的方法，把宏 观性质看作由微观粒子热运动的统计平均值所决定，由此找出 微观量与宏观量之间的关系。———分子动理论 微观描述方法 在于它在数学上遇到很大的困难，由此而 的局限性： 作出简化假设（微观模型）后所得的理论 结果与实验不能完全符合。 • 热力学 3、热学 相辅相成、相得益彰 • 统计物理学 8 •分子运动的基本概念 •理想气体的压强与温度 •麦克斯韦速率分布律 • 能量按自由度均分定理 9 气体分子运动论(气体动理论):是以气体为研究对象,研究分 子热运动的特征和规律，是统计物理学的基础。 研究对象特征 N