节平衡态理想气体物态方程.ppt

气体动理论　 克劳修斯指出：“气体对容器壁的压强是大量分子对容器壁碰撞的平均效果。” 热动平衡的统计规律（ 平衡态 ） （1）分子按位置的分布是均匀的. 大量分子碰撞的总效果 ：恒定的、持续的力的作用. 单个分子碰撞特性 ：偶然性 、不连续性. 各方向运动概率均等 方向速度平方的平均值 各方向运动概率均等 分子运动速度 （2）分子各方向运动概率均等. 分子各方向运动概率均等. 12-1 平衡态 理想气体物态方程 第十二章 气体动理论 物理学 第五版 物理学 第五版 第十二章 气体动理论 12-2 物质的微观模型 统计规律性 物理学 第五版 第十二章 气体动理论 12-3 理想气体的压强公式 物理学 第五版 第十二章 气体动理论 12-4 理想气体分子平均平动动能与温度的关系 物理学 第五版 第十二章 气体动理论 物理学 第五版 * * 　 热学篇是分别从分子结构和能量的观点来研究热现象的。前者是气体动理论的内容；后者是热力学的内容。 引　　言 　?气体动理论　研究热现象的微观实质，根据物质的分子结构建立起各宏观量与微观量之间的关系。 　?热力学　则是以观察和实验为依据，从能量的观点来说明热、功等基本概念，以及他们之间相互转换的关系和条件。 常见的一些现象： 1. 一壶水开了，水变成了水蒸气。 2. 温度降到0℃以下，液态的水变成了固体的冰块。 3. 气体被压缩，压强增强。 4. 物体被加热，物体的温度升高。 热现象 微观量：分子的质量、速度、动量、能量等。 宏观量： 温度、压强、体积等。 不能直接进行测量和观察。 在宏观上能够直接进行测量和观察。 ?气体动理论 第 十 二 章 一 气体的物态参量(宏观量) 1 压强 ： 力学描述 单位: 标准大气压: 纬度海平面处, 时的大气压. 2 体积 : 几何描述 单位: 12-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律 3 温度:热学描述 ①摄氏温标： t ℃ 水的冰点 —— 0 ℃ 水的沸点 —— 100℃ 冰点和沸点之差的百分之一规定为1 ℃ ②热力学温标：T K 绝对零度： T = 0 K T= t+273.15 目前，T(min.)=2.4 ?10?11k (激光冷却法) 2.4×10-11 K 实验室能够达到的最低温度（激光制冷） 2.7 K 微波背景辐射温度 273.16 K 水的三相点温度 4000 K 地球中心的温度 6000 K 太阳表面的温度 1.5×107 K 太阳中心的温度 108 K 实验室能够达到的最高温度 1039 K 大爆炸后的宇宙温度  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.　 平衡态的特点 (1)单一性 (p，T 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图中： A B P V 0 点——平衡态 线——准静态过程(过程中的每一时刻，系统都几乎处于平衡态) 三 理想气体物态方程 （2）物态方程: 理想气体平衡态宏观参量间 的函数关系 . （1）理想气体 宏观定义: 在室温下，ρ不太大，P不太高，遵守三个实验定律的气体. 微观定义：忽略分子间作用力，分子间，分子与器壁间碰撞视为弹性碰撞。 hpying@zju.edu.cn 玻—马定律 PV=constant 盖—吕萨克定律 V/T=constant 查理定律 P/T=constant T不变 P不变 V不变 克拉伯龙方程 PV=νRT 摩尔气体常量 系统总质量， 摩尔质量， 单个分子质量 理想气体物态方程的两种表达形式 k 称为玻耳兹曼常量. 重点1： k 称为玻耳兹曼常量. n =N/V，为气体分子数密度. 理想气体物态的压强 四 热力学第零定律 如果物体 A 和 B 分别与物体 C 处于热平衡的状态，那么 A 和 B 之间也处于热平衡. A B C 一 分子的线度 分子有单原子分子、双原子分子、多原子分子和千万个原子构成的高分子. 不同结构的分子其尺度不一样 例 标准状态氧分子 直径 分子间距 分子线度 12-2 物质的微观模型 统计规律性 结论1. 分子所占空间体积是分子大小的1000倍，所以分子可以看成质点 二. 分子力 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 固体和液体的分子之所以会聚集在一起而不散开，是