-平衡態(tài)溫度理想氣體狀態(tài)方程

1、7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)17-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)2一一 平衡態(tài)平衡態(tài) 對(duì)于一個(gè)不受外界影響的系統(tǒng)，不論其初始對(duì)于一個(gè)不受外界影響的系統(tǒng)，不論其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，必將達(dá)到一個(gè)狀態(tài)如何，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，必將達(dá)到一個(gè)宏觀性質(zhì)不再隨時(shí)間變化的穩(wěn)定狀態(tài)，這樣的一宏觀性質(zhì)不再隨時(shí)間變化的穩(wěn)定狀態(tài)，這樣的一個(gè)狀態(tài)稱為個(gè)狀態(tài)稱為熱平衡態(tài)熱平衡態(tài)，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱平衡態(tài)平衡態(tài). 系統(tǒng)處于平衡態(tài)，必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件

2、：系統(tǒng)處于平衡態(tài)，必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件： 系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質(zhì)的交換系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質(zhì)的交換 系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化 7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)3氣體的狀態(tài)參量氣體的狀態(tài)參量331m10 L1 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） V單位：?jiǎn)挝唬? 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）T273.15Tt 單位：溫標(biāo)單位：溫標(biāo) （開爾文）（開爾文）.K2 氣體壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng) ：

3、作用于容器壁上單位面積的正壓：作用于容器壁上單位面積的正壓力（力（力學(xué)力學(xué)描述）描述）p 單位：?jiǎn)挝唬?mN1Pa151atm7601.013 10 PammHg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.45C07-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)4二二 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律 溫度溫度1.1.溫度概念溫度概念 溫度溫度是表征物體冷熱程度的宏觀狀態(tài)參量。溫是表征物體冷熱程度的宏觀狀態(tài)參量。溫度概念的建立是以熱平衡為基礎(chǔ)的。度概念的建立是以熱平衡為基礎(chǔ)的。 7-1 7-1 平衡

4、態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)5ABAB絕熱壁絕熱壁導(dǎo)熱壁導(dǎo)熱壁ABCABC 如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)的同一平衡態(tài)如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)的同一平衡態(tài)達(dá)到熱平衡，那么，這兩個(gè)系統(tǒng)彼此也處于熱平衡達(dá)到熱平衡，那么，這兩個(gè)系統(tǒng)彼此也處于熱平衡. .這個(gè)結(jié)論稱為這個(gè)結(jié)論稱為熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律. . 7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)62.2.溫標(biāo)溫標(biāo) 溫度計(jì)溫度計(jì) 溫度計(jì)要能定量表示和測(cè)量溫度，還需要建立溫度計(jì)要能定量表示和測(cè)量溫度，還

5、需要建立溫標(biāo)溫標(biāo)，即溫度的數(shù)值表示法即溫度的數(shù)值表示法。溫度計(jì)溫度計(jì): :即測(cè)溫的工具。即測(cè)溫的工具。規(guī)定水的三相點(diǎn)（水，冰和水蒸汽平衡共存的狀態(tài)）規(guī)定水的三相點(diǎn)（水，冰和水蒸汽平衡共存的狀態(tài)）為為273.15273.15K K。3.3.熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)開爾文（開爾文（lord Kelvinlord Kelvin）在熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)）在熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)上建立的溫標(biāo)，稱上建立的溫標(biāo)，稱熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)。 7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)7三三 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程 狀態(tài)方程狀態(tài)方程：理

6、想氣體平衡態(tài)下各個(gè)狀態(tài)參量之：理想氣體平衡態(tài)下各個(gè)狀態(tài)參量之間的關(guān)系式間的關(guān)系式.molMpVRTM理想氣體宏觀理想氣體宏觀定義定義：遵守三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的氣體：遵守三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的氣體 .molM為氣體的摩爾質(zhì)量為氣體的摩爾質(zhì)量M為氣體質(zhì)量為氣體質(zhì)量R為普適氣體常量為普適氣體常量8.31J/(mol K)R 7-1 7-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 溫度溫度 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程第第7 7章章 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)8狀態(tài)圖（圖、圖、圖）狀態(tài)圖（圖、圖、圖） 在狀態(tài)圖中，一條光滑的在狀態(tài)圖中，一條光滑的曲線代表一個(gè)由無窮多個(gè)平曲線代表一個(gè)由無窮多個(gè)平衡態(tài)所組成的變化過程。衡態(tài)所組成的變化過程。111TVPA,222TVPB, 由于非平衡態(tài)不能用一組確