平衡态理想气体方程
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1.对象 理想气体
宏观定义： 严格遵守气体三定律
实际气体理想化： P 不太高 T 不太低
微观上也有定义 理论框架主体是 理想气体
若高压 1) 在理想气体理论
低温？ 基础上加以修正
2) 经验
1
△§ 真实气体等温线
（isotherm of real gales）
p
(atm)
▲图中的四种状态
气 液
▲临界点 ▲临界态 ▲临界等温线 ▲临界温度
2.691025 / m3
十亿亿亿
10
2) 高真空 P 1013 mmHg T 273K
n P kT
1013 1.013105 760 1.381023 273
3.54109 / m3 十亿
大量、无规
统计方法
数学基础---概率论
11
讨论 1.理气状态方程
PV M RT PV RT
P nkT
二.理想气体状态方程
PV M RT μ
M -- 质量
-- mol 质量
V -- 理气活动空间 R--普适气体恒量
R 8.31 J/K.mol
7
常用形式 系统内有 N个分子 每个分子质量 m
M Nm NAm
NA 6.0231023 / mol
PV
M
μ
RT
NR
P
T
V来自百度文库NA
P nkT
常用形式
8
理想气体状态方程
P nkT
PV
M
μ
RT
R 8.31J/K.mol
NA 6.0231023 / mol
k 1.381023J/K
n N V
分子数密度
k R 玻耳兹曼常数 NA
9
热力学系统由大量粒子组成
1) 标况 T 273K P 1 atm
n P kT
1.013105 Pa
1.013105 1.381023 273
汽液共存 汽
▲饱和蒸汽压
Vm
(10-3 L/mol)
2
2.状态 平衡态 定义： 在不受外界影响的条件下 对一个孤立 系统 经过足够长的时间后 系统达到 一个宏观性质不随时间变化的状态
用一组宏观量描述某时的状态 P T
P1 T1
P2 T2
非平衡态
3
实际上的处理：
⑴是否可看作平衡态？ 足够长
⑵实在不行 --- 分小块 ⑶远离平衡态 --
一.几个基本概念
1.温度 T是大量分子热运动平均平动动能的量度。
处于热平衡的系统所具有的共同的宏观性质
2.热平衡定律(热力学第零定律)
实验表明：若 A与C热平衡 B与C热平衡
则 A与B热平衡
意义：互为热平衡的物体必然存在一个相同的
特征--- 它们的温度相同
6
第零定律 不仅给出了温度的概念 而且指 出了判别温度是否相同的方法
本课的主体： 平衡态 介绍： 远离平衡态
非线性 耗散结构
注意区分平衡态和稳定态
恒高温
恒低温
4
3.过程 准静态过程
每一时刻系统都处于平衡态 实际过程的理想化---无限缓慢(准) “无限缓慢”：系统变化的过程时间>>驰豫时 间 例1 气体的准静态压缩
过程时间 ~ 1 秒
驰豫 时间
<
10 3 5
s
理想气体状态方程
2.不漏气系统 各状态的关系
PV C T
＊２２２页例题的问题
12
3. P-V 图
P
P.V .T P.V .T
V
P V 图上一个点代表一个平衡态 一条线代表一个准静态过程
通常还画 P - T、P - V
T-V图
第２节结束 13
宏观定义： 严格遵守气体三定律
实际气体理想化： P 不太高 T 不太低
微观上也有定义 理论框架主体是 理想气体
若高压 1) 在理想气体理论
低温？ 基础上加以修正
2) 经验
1
△§ 真实气体等温线
（isotherm of real gales）
p
(atm)
▲图中的四种状态
气 液
▲临界点 ▲临界态 ▲临界等温线 ▲临界温度
2.691025 / m3
十亿亿亿
10
2) 高真空 P 1013 mmHg T 273K
n P kT
1013 1.013105 760 1.381023 273
3.54109 / m3 十亿
大量、无规
统计方法
数学基础---概率论
11
讨论 1.理气状态方程
PV M RT PV RT
P nkT
二.理想气体状态方程
PV M RT μ
M -- 质量
-- mol 质量
V -- 理气活动空间 R--普适气体恒量
R 8.31 J/K.mol
7
常用形式 系统内有 N个分子 每个分子质量 m
M Nm NAm
NA 6.0231023 / mol
PV
M
μ
RT
NR
P
T
V来自百度文库NA
P nkT
常用形式
8
理想气体状态方程
P nkT
PV
M
μ
RT
R 8.31J/K.mol
NA 6.0231023 / mol
k 1.381023J/K
n N V
分子数密度
k R 玻耳兹曼常数 NA
9
热力学系统由大量粒子组成
1) 标况 T 273K P 1 atm
n P kT
1.013105 Pa
1.013105 1.381023 273
汽液共存 汽
▲饱和蒸汽压
Vm
(10-3 L/mol)
2
2.状态 平衡态 定义： 在不受外界影响的条件下 对一个孤立 系统 经过足够长的时间后 系统达到 一个宏观性质不随时间变化的状态
用一组宏观量描述某时的状态 P T
P1 T1
P2 T2
非平衡态
3
实际上的处理：
⑴是否可看作平衡态？ 足够长
⑵实在不行 --- 分小块 ⑶远离平衡态 --
一.几个基本概念
1.温度 T是大量分子热运动平均平动动能的量度。
处于热平衡的系统所具有的共同的宏观性质
2.热平衡定律(热力学第零定律)
实验表明：若 A与C热平衡 B与C热平衡
则 A与B热平衡
意义：互为热平衡的物体必然存在一个相同的
特征--- 它们的温度相同
6
第零定律 不仅给出了温度的概念 而且指 出了判别温度是否相同的方法
本课的主体： 平衡态 介绍： 远离平衡态
非线性 耗散结构
注意区分平衡态和稳定态
恒高温
恒低温
4
3.过程 准静态过程
每一时刻系统都处于平衡态 实际过程的理想化---无限缓慢(准) “无限缓慢”：系统变化的过程时间>>驰豫时 间 例1 气体的准静态压缩
过程时间 ~ 1 秒
驰豫 时间
<
10 3 5
s
理想气体状态方程
2.不漏气系统 各状态的关系
PV C T
＊２２２页例题的问题
12
3. P-V 图
P
P.V .T P.V .T
V
P V 图上一个点代表一个平衡态 一条线代表一个准静态过程
通常还画 P - T、P - V
T-V图
第２节结束 13