1、第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律理想氣體物態(tài)方程第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律宏宏觀量觀量微微觀量觀量統(tǒng)計(jì)平均統(tǒng)計(jì)平均 研究方法研究方法1. 熱力學(xué)熱力學(xué) 宏宏觀觀描述描述 實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)， 給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律，給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律，從能量觀點(diǎn)出發(fā)，分析研究物態(tài)變化過(guò)程中熱功轉(zhuǎn)從能量觀點(diǎn)出發(fā)，分析研究物態(tài)變

2、化過(guò)程中熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件換的關(guān)系和條件 .2. 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論 微微觀描述觀描述 研究大量數(shù)目的熱運(yùn)動(dòng)的粒子系統(tǒng)，應(yīng)用模型研究大量數(shù)目的熱運(yùn)動(dòng)的粒子系統(tǒng)，應(yīng)用模型假設(shè)和統(tǒng)計(jì)方法揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)假設(shè)和統(tǒng)計(jì)方法揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì) .氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論熱熱力學(xué)力學(xué)相輔相成相輔相成第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律一一 氣體的物態(tài)參量氣體的物態(tài)參量（宏觀量宏觀量）TVp, 1 氣體壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng) ：作用于容器壁上：作用于容器壁上單位面積的正壓力（單位面積的正壓

3、力（力學(xué)力學(xué)描述）描述）.p 單位：?jiǎn)挝唬?mN1Pa1 2 體積體積 : 氣體所能達(dá)到的最大空間（氣體所能達(dá)到的最大空間（幾何幾何描述）描述）. 3333dm10L10m1V單位：?jiǎn)挝唬篜a10013. 1atm15標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓： 緯度海平面處緯度海平面處, 時(shí)的大氣壓時(shí)的大氣壓.45C0 3 溫度溫度 : 氣體冷熱程度的量度（氣體冷熱程度的量度（熱學(xué)熱學(xué)描述）描述）. TtT15.273單位：溫標(biāo)單位：溫標(biāo) （開(kāi)爾文）（開(kāi)爾文）.K第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定

4、律熱力學(xué)第零定律TVp,真真 空空 膨膨 脹脹pVoTVp, 二二 平平 衡衡 態(tài)態(tài) 一定量的氣體，一定量的氣體，在不受外界的影響下在不受外界的影響下, 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間一定的時(shí)間, 系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的, 宏觀性質(zhì)不隨宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài)時(shí)間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài) .（理想狀態(tài)）（理想狀態(tài)）),(TVp),(TVp自發(fā)自發(fā)第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律平衡態(tài)的特點(diǎn)平衡態(tài)的特點(diǎn)1）單一性（單一性（ 處處相等）處處相等）;2）物態(tài)

5、的物態(tài)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性 與時(shí)間無(wú)關(guān)；與時(shí)間無(wú)關(guān)；3）自發(fā)過(guò)程的終點(diǎn)；自發(fā)過(guò)程的終點(diǎn)；4）熱動(dòng)平衡（有別于力平衡）熱動(dòng)平衡（有別于力平衡）.Tp,),(TVppV),(TVp*o p -V 圖圖上的每一點(diǎn)上的每一點(diǎn)表示一個(gè)平表示一個(gè)平衡態(tài)衡態(tài)第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律三三 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 物態(tài)方程：理想氣體平衡態(tài)宏觀參量間的函數(shù)物態(tài)方程：理想氣體平衡態(tài)宏觀參量間的函數(shù)關(guān)系關(guān)系 .NkTpV 理想氣體宏觀定義理想氣體宏觀定義：遵守三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的

6、氣體：遵守三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的氣體 .123KJ1038. 1k令令A(yù)NN則則kTNpVARkNA令令RTpV則則123Amol1002. 6N阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù)第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律11KmolJ31. 8R摩爾氣體常量摩爾氣體常量RTMmpV理想氣體理想氣體物態(tài)方程物態(tài)方程對(duì)質(zhì)量為對(duì)質(zhì)量為 的理想氣體的理想氣體mMmRTpVANNVNn nkTp 分子數(shù)密度分子數(shù)密度（ ）：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的分子數(shù)目）：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的分子數(shù)目.n第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律四四 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律 如果物體如果物體 A 和和 B 分別與處于確定狀態(tài)的物體分別與處于確定狀態(tài)的物體 C 處處于熱平衡狀態(tài)，那么于熱平衡狀態(tài)，那么A和和B之間也就處于熱平衡之間也就處于熱平衡.絕熱板絕熱板ABABC48C48第七章第七章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）7-1 7-1 平衡態(tài)