大学物理热学第一章知识点整理

第一章导论

1. 宏观描述方法和微观描述方法

热力学是热物理学的宏观理论,而统计物理学则是热物理学的微观理论.

2. 热力学系统的平衡态

在不受外界条件的影响下,经过足够长时间后系统必将达到一个宏观上看来不随时间变化的状态,这才是平衡态

判断是否平衡态的标准：有无热流与粒子流.

力学平衡条件:通常情况下，表现为压强处处相等

热学平衡条件：温度处处相等(无热流)

化学平衡条件：无外场作用下，系统各部分的化学组成处处相同

只有在外界条件不变的情况下同时满足力学平衡条件、热学平衡条件和化学平衡条件的系统，才不会存在热流与粒子流，才处于平衡态。

3.热力学第零定律和温标

热力学第零定律的物理意义：互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征-----它们的温度是相同的

温标是温度的数值表示法

建立经验温标的三个要素：

（1）选择某种测温物质，确定它的测温属性（某种属性随着冷热程度的改变而单调、显著的改变）

（2）选定固定点（如水的沸点为100℃，冰的正常熔点是0℃）

（3）进行分度

水的三相点温度为273.16k，冰点温度为273.15k

热力学温标为基本温标

摄氏温标、理想气体温标和热力学温标

4、物态方程

处于平衡态的某种物质的热力学参量(如压强、体积、温度)之间所满足的函数关系称为这种物质的物态方程,或称状态方程。物态方程都显含有温度T。

只有在压强趋于零时的气体才是理想气体，在理想气体条件下，一切不同化学组成的气体在热学性质上的差异趋于消失。

理想气体物态方程：R=8.31普适气体常量另一形式：p=nkT

能严格满足理想气体物态方程的气体才是理想气体，理想气体虽然是一种理想模型，但常温

下，压强在数个大气压以下的一些常见气体（例如氧气、氮气、氢气、氦气等），一般都能很好的满足理想气体方程。

道尔顿分压定律

5、物质的微观模型

物质由大数分子所组成的观点是指宏观物体是不连续的，它是由大量分子或原子或离子所组成。

分子或原子处于不停的杂乱无章的热运动中：扩散、布朗运动（布朗运动并非分子的运动，但它能间接的反应出液体或气体内分子运动的无规则性）

统计平均值的偏离称为涨落，粒子数越少，涨落越明显。

6、理想气体微观描述的初级理论

洛施密特常量：

分子数密度，标准状况下1m ³理想气体的分子数

单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数 气体分子碰壁数 理想气体压强公式： 理想气体分子热运动平均平动能公式： 这是分子杂乱无章热运动的平均平动动能，不包括整体定向移动的能量，仅与温度有关，与粒子质量无关。 温度的微观意义—温度是平衡态系统中的微观粒子热运动剧烈程度的量度.

方均根速率：求出各种分子速率的二次方的平均值，方均根速率就是各种分子速率的二次方的平均值再开根号得到的速率，是一种统计速率，对单个分子没有意义。

公式：

气体压强不仅存在于器壁，也存在于气体内部。

R 普适气体常量8.31，是描述1mol 气体行为的普适常量，而k 玻尔兹曼常量1.38×10-23是描述一个分子或一个粒子行为的普适恒量。 R=N A k

3250107.2-⨯=m n 6v n ≈Γt n v nm p ε32312==2322kT

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