大学物理6-1

p
真空膨胀
p ,V , T
( p ,V , T )
( p ' ,V ' , T )
o
V
p ,V , T
'
'
平衡态的特点
p
*( p ,V , T )
( p ,V , T )
o
1）单一性（ ）单一性（
V
p, T 处处相等）; 处处相等）
2）物态的稳定性 ）物态的稳定性—— 与时间无关； 与时间无关； 稳定性 3）自发过程的终点； ）自发过程的终点； 4）热动平衡（有别于力平衡）. ）热动平பைடு நூலகம்（有别于力平衡）
时的大气压. 0 C 时的大气压
°
2 体积 V : 气体所能达到的最大空间（几何 气体所能达到的最大空间（ 描述）. 描述） 3 3 3 3 单位： 单位： 1m = 10 L = 10 dm 3 温度 T : 气体冷热程度的量度（热学描述）. 气体冷热程度的量度（热学描述 描述） 单位： 单位：温标 K 开尔文）. T = 273.15 + t （开尔文）
三 理想气体物态方程 理想气体宏观定义： 理想气体宏观定义：遵守三个实验定律的气体 . 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 . 对一定质量 的同种气体 理想气体 物态方程 摩尔气体常量
p1V1 p 2V 2 = T1 T2 m pV = RT M
−1 −1
R = 8.31J ⋅ mol ⋅ K
6-1 气体的物态参量 平衡态 理想气体的 物态方程
研究对象： 研究对象： 与温度有关的物理性质的变化。 热现象 : 与温度有关的物理性质的变化。 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 . 研究对象特征 单个分子 无序、具有偶然性、遵循力学规律. 单个分子 — 无序、具有偶然性、遵循力学规律 整体（大量分子） 整体（大量分子）— 服从统计规律 .
注意： 如果在所研究的问题中既不涉及电磁性质又 注意： 无须考虑与化学成分有关的性质， 无须考虑与化学成分有关的性质，系统中又不发生 化学反应，则不必引入电磁参量和化学参量。 化学反应，则不必引入电磁参量和化学参量。此时 只需体积和压强就可确定系统的平衡态， 只需体积和压强就可确定系统的平衡态，我们称这 种系统为简单系统（ 系统）。 种系统为简单系统（或pv系统）。
二 平衡态 一定量的气体，在不受外界的影响下 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, 定的时间 系统达到一个稳定的 宏观性质不随时 。（理想状态 理想状态） 间变化的状态称为平衡态 。（理想状态） 确定平衡态的宏观性质的量称为状态参量。 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： 常用的状态参量有四类： 几何参量（ 气体体积） 几何参量（如：气体体积） 力学参量（ 气体压强） 力学参量（如：气体压强） 化学参量（ 化学参量（如：混合气体各化学组分的质量和摩 尔数等） 尔数等） 电磁参量（ 电场和磁场强度， 电磁参量（如：电场和磁场强度，电极化和磁化 强度等） 强度等）
气体的物态参量及其单位（宏观量） 气体的物态参量及其单位（宏观量） 1 气体压强 p ：作用于容器壁上 单位面积的正压力（力学描述 描述） 单位面积的正压力（力学描述）. 单位： 单位：
一
p,V ,T
1Pa = 1 N ⋅ m
−2
标准大气压： 纬度海平面处, 标准大气压： 45 纬度海平面处
1atm = 1 .013 × 10 5 Pa
微观量：描述个别分子运动状态的物理量（不可直接 观量：描述个别分子运动状态的物理量（ 测量）， ），如分子的 测量），如分子的 m , v 等。 宏观量：表示大量分子集体特征的物理量（可直接测 观量：表示大量分子集体特征的物理量（ 量）, 如 p , V , T 等。
微观量
研究方法
统计平均
宏观量
实验经验总结， 给出宏观物体热现象的规律， 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， 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 .