-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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(chǔ)2一一 平衡態(tài)平衡態(tài) 對于一個不受外界影響的系統(tǒng)，不論其初始對于一個不受外界影響的系統(tǒng)，不論其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，必將達(dá)到一個狀態(tài)如何，經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，必將達(dá)到一個宏觀性質(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)，這樣的一個狀態(tài)稱為個狀態(tài)稱為熱平衡態(tài)熱平衡態(tài)，簡稱，簡稱平衡態(tài)平衡態(tài). 系統(tǒng)處于平衡態(tài)，必須同時(shí)滿足兩個條件

2、：系統(tǒng)處于平衡態(tài)，必須同時(shí)滿足兩個條件： 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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(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：單位：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）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：單位：2mN1Pa151atm7601.013 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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(chǔ)5ABAB絕熱壁絕熱壁導(dǎo)熱壁導(dǎo)熱壁ABCABC 如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)的同一平衡態(tài)如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)的同一平衡態(tài)達(dá)到熱平衡，那么，這兩個系統(tǒng)彼此也處于熱平衡達(dá)到熱平衡，那么，這兩個系統(tǒng)彼此也處于熱平衡. .這個結(jié)論稱為這個結(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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(chǔ)62.2.溫標(biāo)溫標(biāo) 溫度計(jì)溫度計(jì) 溫度計(jì)要能定量表示和測量溫度，還需要建立溫度計(jì)要能定量表示和測量溫度，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): :即測溫的工具。即測溫的工具。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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(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)下各個狀態(tài)參量之：理想氣體平衡態(tài)下各個狀態(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：遵守三個實(shí)驗(yàn)定律的氣體：遵守三個實(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 氣體動理論基礎(chǔ)氣體動理論基礎(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由無窮多個平曲線代表一個由無窮多個平衡態(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