温度理想气体压强.ppt

* 主讲教师：刘 丽 华 北京科技大学应用学院物理系 说 明 * 1.考评： 平时25分 期末75分 作业10分 考勤5分 期中10分 （交作业时间： 每周周三） （第8周周末） 2.教材和参考书： 吕金钟主编《大学物理辅导》（第二版） 程守洙、江之永编《普通物理学》(第六版) 热学（第五、六章） 光学 量子力学 本学期主讲内容: （第十 — 十二章） （第十三章） 每次课后随步作相应的习题 * 4.答疑: 地点：理化楼135 时间：第2周 ~ 第16周 星期 时间 一 二 三 四 五 中午 11：30 ~13：00 王凤平王云良 刘柏松邱红梅 张国华 罗胜 尹红 刘丽华 秦吉红 徐美 3.竞赛： 校内竞赛在第五周左右。 校内竞赛获奖的同学期末卷面成绩加10分； 校外竞赛获奖的同学期末免考，卷面按100分计。 考试内容为上册书的所有内容。题型与期末试卷类似。 5.教师联络方式: lhliu@ 6.公共邮箱: DoYouLikePhysics@126.com 密码? YesIDo * 物体的热性质 热 学 绪 论 一、热学的研究对象 由大量的微观粒子所组成的宏观物体 二、热学研究方法 观察、实验 热力学 统计力学 宏观法 微观法 每个微观粒子遵循的力学定律 统计规律 优点：可靠、普遍 缺点：未揭示微观本质 揭示了热现象的微观本质 可靠性、普遍性差 与温度有关的性 质，是组成物体的大量分子、原子热运动的集体表现 第 五 章 气 体 动 理 论 * 一、平衡态 准静态过程 热力学系统：（热力学研究的对象）： 大量微观粒子（分子、原子等）组成的宏观物体。 外界：热力学系统以外的物体。 §5-1 热运动的描述 理想气体模型和状态方程 * 1.热力学系统和外界 在不受外界影响的条件下，系统宏观性质均匀一致、不随时间变化的状态。 2.平衡态 平衡态是一种理想状态 平衡态是一种热动平衡 在外界影响下，状态发生变化，称系统经历一个过程。 3.准静态过程 准静态过程：所有中间态都可以近似地看作平衡态的过程。 气体等温膨胀 气体自由膨胀 例： * 过程相对于迟豫时间无限缓慢 非平衡态到平衡态的过渡时间 准静态过程 非静态过程 准静态过程是理想过程 二、状态参量 平衡态下描述宏观属性的相互独立的物理量，一般可以直接测量。 如 压强 p、体积 V、温度 T 等。 描述系统内个别微观粒子特征的物理量，一般不能直接测量。 如分子的质量、 直径、速度、动量、能量 等。 气体的宏观量是 大量分子微观行为的统计平均表现 大量 的平均效果 例如：压强 分子对器壁的冲力 * 1. 宏观量 2. 微观量 体积 所有分子能够达到的空间 设 A 和B 分别与C的同一状态热平衡，则 A 和 B 一定热平衡 —— 热力学第零定律 A B A B 绝热板 导热板 A、B 两体系互不影响, 各自达到平衡态 A、B 两体系相互影响, 达到共同的平衡态(热平衡) A B A B 3.温度 * 处在相互热平衡状态的系统拥有某一共同的宏观物理性质，这个性质称为温度. 1.玻意耳—马略特定律 等温 2.查理定律 等容 3.盖吕萨克定律 等压 理想气体： 严格遵守三定律的气体 理想气体的状态方程： 方程中三个变量 p、V、T , 只有两个是相互独立的　 三、理想气体的状态方程 每个平衡态都在 p-V 图上对应一个点 每个准静态过程在p-V 图上对应一条曲线 * 分子热运动：大量分子做永不停息的无规则运动。 一、分子热运动的图像 §5-2　分子热运动和统计规律 * 某个分子的运动，是杂乱无章的，无序的； 各个分子之间的运动也不相同，无序的； 这正是热运动与机械运动的本质区别。 二、分子热运动的基本特征 1.无序性 从大量分子的整体的角度看，遵从一定的统计规律。 例如：在平衡态下， 气体分子的空间分布，按密度来说是均匀的。 气体分子向各个方向运动的机会是均等的， 分子速度在各个方向的分量的统计平均值也相等。 　 2.统计性 * 统计规律 特点: （1）只对大量偶然的事件才有意义 （2）它是不同于个体规律的整体规律 （3）总是伴随着涨落 大量偶然事件从整体上反映出来的一种规律 * 1.对单个分子的力学性质的假设 (1) 分子的线度分子间的平均距离，可忽略不计 (2)分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力 (4) 分子之间和分子与容器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞 (3) 分子运动遵从牛顿力学 2.对大量分子组成的气体系统的统计性假设 §5-3 理想气体的压强和温度公式 一、理想气体微观模型 理想气体分子像一个个极小的彼此间无相互作