平衡态.理想气体方程

3
十亿亿亿
9
2) 高真空 P 10
13
mmHg
T 273 K
5
10 1.013 10 P n 23 760 1.38 10 273 kT
13
3.54 10 / m
9
3
十亿 统计方法
大量、无规
数学基础---概率论
10
讨论
1.理气状态方程
M PV RT P nkT
△§
p (atm)
真实气体等温线
（isotherm of real gales）
▲图中的四种状态 ▲临界点 ▲临界态 气 液 ▲临界等温线 ▲临界温度
汽液共存
汽
▲饱和蒸汽压
Vm (10-3 L/mol)
1
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
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
3 10 s < 4
理想气体状态方程
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
6
常用形式
系统内有 N个分子 每个分子质量 m
PV
M
μ
RT
M Nm
N R P T V NA
N Am
N A 6.023 10 / mol
23
P nkT
常用形式
7
理想气体状态方程
R 8.31J/K.mol
N A 6.023 1023 / mol
P nkT
M PV RT μ
2.不漏气系统 各状态的关系
PV RT
PV C T
＊２２２页例题的问题
11
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 12
N n V
R k NA
k 1.38 10
分子数密度 玻耳兹曼常数
23
J/K
8
热力学系统由大量粒子组成
1) 标况
T 273K
P 1 atm 1.013 10 Pa
5
P n kT
1.013 105 23 1.38 10 273
2.69 10 / m
25
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
5
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 二.理想气体状态方程 M -- 质量
M PV RT μ
-- mol 质量
V -- 理气活动空间
R--普适气体恒量
R 8.31 J/K.mol
一个宏观性质不随时间变化的状态
用一组Hale Waihona Puke Baidu观量描述某时的状态
P
T
P1 T1
P2 T2
2
非平衡态
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 -非线性 耗散结构
恒高温
本课的主体：
平衡态 介绍： 远离平衡态
注意区分平衡态和稳定态
恒低温
3
3.过程 准静态过程
每一时刻系统都处于平衡态