zk1气动第1讲(new)

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1、热热 学学 热学是研究热现象的理论。热学是研究热现象的理论。热学的研究方法热学的研究方法1.宏观法宏观法由观察和实验总结出来的热现象规律，构成热现象的宏观理论，叫做由观察和实验总结出来的热现象规律，构成热现象的宏观理论，叫做热力学热力学。2. 微观法微观法从物质微观结构出发，即从分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发，从物质微观结构出发，即从分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发，去研究热现象的规律。热现象的微观理论叫去研究热现象的规律。热现象的微观理论叫统计物理学统计物理学。热力学三大定律热力学三大定律分子运动论，统计力学和涨落现象理论分子运动论，统计力学和涨落现象理论与温度有关的物理性

2、质的变化，统称为与温度有关的物理性质的变化，统称为热现象热现象。宏观基本实验规律宏观基本实验规律热现象规律热现象规律逻辑推理逻辑推理微观模型、假设微观模型、假设统计方法统计方法热现象规律热现象规律1.理解平衡态、准静态过程等概念。理解平衡态、准静态过程等概念。2.了解热力学第零定律以及温标的建立。了解热力学第零定律以及温标的建立。3.掌握理想气体状态方程及其应用。掌握理想气体状态方程及其应用。&学习要求学习要求在热力学中，所研究的物体或物体组叫做在热力学中，所研究的物体或物体组叫做热力学系统热力学系统。能量交换和物质交换能量交换和物质交换 开放系统：开放系统：与外界既有能量又有粒子交换

3、。与外界既有能量又有粒子交换。 孤立系统孤立系统：与外界没有任何相互作用，既与外界没有任何相互作用，既 无能量、也无粒子交换。无能量、也无粒子交换。 封闭系统：封闭系统：与外界有能量、但无粒子交换。与外界有能量、但无粒子交换。系统所处的外部环境称为系统所处的外部环境称为外界外界。大量大量微观粒子（分子、原子）构成的微观粒子（分子、原子）构成的体积有限体积有限的物体的物体体积无限系统（如宇宙）、少量粒子系统都不是热力学系统。体积无限系统（如宇宙）、少量粒子系统都不是热力学系统。刚性绝热壁刚性绝热壁外界外界孤立系统孤立系统系统系统绝热系统绝热系统外界外界系统系统系统系统外界外界开放系统开放系统外界

4、外界导热壁导热壁外界外界封闭系统封闭系统系统系统 绝热系统：绝热系统：与外界只有力学相互作用与外界只有力学相互作用 有有 功交换，没有热量交换。功交换，没有热量交换。刚性绝热壁刚性绝热壁外界外界孤立系统孤立系统系统系统绝热系统绝热系统外界外界系统系统系统系统外界外界开放系统开放系统外界外界导热壁导热壁外界外界封闭系统封闭系统系统系统 绝热系统：绝热系统：与外界只有力学相互作用与外界只有力学相互作用 有有 功交换，没有热量交换。功交换，没有热量交换。一、平衡态一、平衡态在不受外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态，在不受外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态，叫做叫做平衡态平衡态。平

5、衡态的特征平衡态的特征：稳定态与平衡态的区别稳定态与平衡态的区别一弯曲的金属杆，使其两端分别进入沸水和冰水中。一弯曲的金属杆，使其两端分别进入沸水和冰水中。系统内没有宏观粒子流动和能量流动。系统内没有宏观粒子流动和能量流动。 平衡态是一个理想化模型，我们主要研究平衡态的热学规律。平衡态是一个理想化模型，我们主要研究平衡态的热学规律。与外界有相互作用的系统要保持平衡态，应满足与外界有相互作用的系统要保持平衡态，应满足平衡条件：平衡条件：1)力学平衡条件力学平衡条件 2)热平衡条件热平衡条件3)相平衡条件相平衡条件 4)化学平衡条件化学平衡条件处在平衡态的大量分子仍在作热运动，而且因为碰撞，每个处

6、在平衡态的大量分子仍在作热运动，而且因为碰撞，每个分子的速度经常在变，但是系统的宏观量不随时间改变。这分子的速度经常在变，但是系统的宏观量不随时间改变。这称为称为热动平衡热动平衡。热力学过程热力学过程：当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在：当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在经历一个经历一个热力学过程热力学过程，简称过程。，简称过程。平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间称为平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间称为弛豫时间弛豫时间。热力学过程热力学过程准静态过程准静态过程非静态过程非静态过程无限缓慢的变化过程无限缓慢的变化过程过程中的中间状态为非平衡态过程中的中间状态为非平衡态如果任意时刻的

7、中间态都无限接近于一个平衡如果任意时刻的中间态都无限接近于一个平衡态，则此过程为准静态过程。态，则此过程为准静态过程。弛豫时间弛豫时间 ：平衡破坏平衡破坏 恢复平衡恢复平衡对于实际过程，若系统状态发生变化的特征时间远对于实际过程，若系统状态发生变化的特征时间远远大于弛豫时间远大于弛豫时间，则可近似看作可近似看作准静态过程准静态过程。对热力学系统的平衡状态正确的理解是对热力学系统的平衡状态正确的理解是A.系统的宏观性质系统的宏观性质(P、V、T )不随时间变化的不随时间变化的状态；状态；B.系统各处压强和温度相同的状态；系统各处压强和温度相同的状态；C.系统在恒定的外界条件下，与外界无宏观能系统

8、在恒定的外界条件下，与外界无宏观能量和物质交换时，经足够长时间后达到的量和物质交换时，经足够长时间后达到的稳定稳定状态状态；D.系统中每个分子都处于平衡的状态。系统中每个分子都处于平衡的状态。#1a0801001a二、状态参量二、状态参量为了描述物体的状态，采用一些物理量来表示物体的有关特为了描述物体的状态，采用一些物理量来表示物体的有关特性，这些描述状态的变量，叫做状态参量。性，这些描述状态的变量，叫做状态参量。描述热力学系统的状态参量：描述热力学系统的状态参量：1）几何参量（如体积）几何参量（如体积）2）力学参量（如压强）力学参量（如压强）3）化学参量（如系统中各种成分的摩尔数）化学参量（