熱力學(xué)平衡態(tài)氣體的物態(tài)參量

物理學(xué)的第三次大綜合

物理學(xué)的第三次大綜合是從熱學(xué)開始的，涉及到宏觀與微觀兩個層次.

宏觀理論熱力學(xué)的兩大基本定律:第一定律,即能量守恒定律;第二定律,即熵增加定律.

科學(xué)家進一步追根問底,企圖從分子和原子的微觀層次上來說明物理規(guī)律,氣體分子動理論應(yīng)運而生.

玻爾茲曼與吉布斯發(fā)展了經(jīng)典統(tǒng)計力學(xué).

熱力學(xué)與統(tǒng)計物理的發(fā)展,加強了物理學(xué)與化學(xué)的聯(lián)系,建立了物理化學(xué)這一門交叉科學(xué).

研究對象

熱運動:構(gòu)成宏觀物體的大量微觀粒子的永不休止的無規(guī)運動.熱現(xiàn)象:與溫度有關(guān)的物理性質(zhì)的變化。單個分子—無序、具有偶然性、遵循力學(xué)規(guī)律.研究對象特征整體（大量分子）—服從統(tǒng)計規(guī)律.

宏觀量：表示大量分子集體特征的物理量（可直接測量）,如等.

微觀量：描述個別分子運動狀態(tài)的物理量（不可直接測量），如分子的等.宏觀量微觀量統(tǒng)計平均

研究方法1.

熱力學(xué)——宏觀描述

實驗經(jīng)驗總結(jié)，給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律，從能量觀點出發(fā)，分析研究物態(tài)變化過程中熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件.

1）具有可靠性；

2）知其然而不知其所以然；

3）應(yīng)用宏觀參量.特點2.

氣體動理論——微觀描述

研究大量數(shù)目的熱運動的粒子系統(tǒng)，應(yīng)用模型假設(shè)和統(tǒng)計方法.兩種方法的關(guān)系氣體動理論熱力學(xué)相輔相成

1）揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)；

2）有局限性，與實際有偏差，不可任意推廣.特點真空膨脹一、熱力學(xué)平衡態(tài)

一定量的氣體，在不受外界的影響下,經(jīng)過一定的時間,系統(tǒng)達到一個穩(wěn)定的,宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài).（理想狀態(tài)）平衡態(tài)的特點*1）單一性（處處相等）;2）物態(tài)的穩(wěn)定性——與時間無關(guān)；3）自發(fā)過程的終點；4）熱力學(xué)動態(tài)平衡（有別于力平衡）.二、氣體的狀態(tài)參量及其單位（宏觀量）1

氣體壓強：作用于容器壁上單位面積的正壓力（力學(xué)描述）.

單位：2

體積:氣體所能達到的最大空間（幾何描述）.

單位：標準大氣壓：緯度海平面處,時的大氣壓.

3

溫度:氣體冷熱程度的量度（熱學(xué)描述）.

單位：溫標（開爾文）.三、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)關(guān)系.摩爾氣體常數(shù)波爾茲