热学概述和第一章温度精.ppt
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1、热学概述和第一章温度第1页,本讲稿共18页 热学热学是以研究是以研究热运动热运动的规律及其对物质宏观性质的影响,以的规律及其对物质宏观性质的影响,以及与物质其他运动形态之间的转化规律为任务的。及与物质其他运动形态之间的转化规律为任务的。热力学热力学绪论绪论 热运动热运动即组成宏观物体的大量微观粒子的一种永不停息的无即组成宏观物体的大量微观粒子的一种永不停息的无规则运动。规则运动。热学热学统计物理学统计物理学热学学是研究与是研究与热现象有关的象有关的规律的科学。律的科学。热现象象:与物体冷与物体冷热程度有关的物理性程度有关的物理性质及状及状态的的变化化统称称 为热现象。象。第2页,本讲稿共18页
2、热学的研究方法:热学的研究方法:1.1.宏宏观法法 最基本的最基本的实验规律律逻辑推理推理(运用数学运用数学)-热力学范畴。力学范畴。热现象的宏象的宏观理理论。只能对热现象做宏观、唯象的说明,不能揭示其微观本质。只能对热现象做宏观、唯象的说明,不能揭示其微观本质。是从实验事实出发,采用归纳、概括的方法得出结论,是从实验事实出发,采用归纳、概括的方法得出结论,结论具有结论具有可靠性可靠性和和普遍性普遍性。优点优点:缺点:缺点:第3页,本讲稿共18页2.2.微微观法法 物物质的微的微观结构构+统计方法方法-统计物理学范畴。物理学范畴。热象的微象的微观理理论。其初其初级理理论称称为气体分子运气体分子
3、运动论(气体气体动理理论)揭示了揭示了热现象的微象的微观本本质。由于对物质结构的假设总是有某种程度的近似性,其结由于对物质结构的假设总是有某种程度的近似性,其结论不能象热力学那样与实验事实严格相符。论不能象热力学那样与实验事实严格相符。揭示了热现象的微观本质。揭示了热现象的微观本质。优点:优点:缺点:缺点:宏宏观法与微法与微观法相法相辅相成。相成。第4页,本讲稿共18页第一章第一章 温度温度1.1 宏观和微观宏观和微观1.2 温度温度1.3 理想气体温标理想气体温标1.4 理想气体状态方程理想气体状态方程第5页,本讲稿共18页1.1 1.1 宏宏观和微和微观系系统分分类:1 1 孤立系孤立系统
4、:与外界无相互作用,无物:与外界无相互作用,无物质、能量的交、能量的交换。2 2 封封闭系系统:系:系统与外界有能量的交与外界有能量的交换,无物,无物质的交的交换。3 3 开放系开放系统:系:系统与外界即物与外界即物质的交的交换又有能量的交又有能量的交换系系统一、一、热力学系力学系统与外界与外界 热力学系力学系统:要研究的相:要研究的相对较大的能被感官所察大的能被感官所察觉 的物体。的物体。热力学研究的力学研究的对象象.外界:外界:热力学系力学系统以外的物体。以外的物体。第6页,本讲稿共18页二、宏二、宏观量与微量与微观量量 1.宏宏观量量 宏宏观描述:描述:对一个系一个系统的状的状态从整体上
5、加以描述的方法。从整体上加以描述的方法。宏宏观量:宏量:宏观描述中用到的表征系描述中用到的表征系统状状态和属性的物理量。和属性的物理量。可用可用仪器直接器直接测量量,可被人的感官察可被人的感官察觉。如如:V、E、P、T、C2.微微观量量 微微观描述:通描述:通过对微微观粒子运粒子运动状状态的的说明而明而对系系统的状的状态加加 以描述的方以描述的方法。法。微微观量:描述系量:描述系统内微内微观粒子的运粒子的运动状状态所用的物理量。所用的物理量。如分子的如分子的质量量m、直径、直径d、速度、速度、动量等。量等。不能直接不能直接测量,不能被人的感官察量,不能被人的感官察觉。宏宏观量是微量是微观量的量
6、的统计平均平均值。第7页,本讲稿共18页A AB B汽汽水水三、平衡态三、平衡态热力学系统的热力学系统的平衡态平衡态:在:在不受外界影响不受外界影响的条件下,系统的的条件下,系统的宏观性质宏观性质不随时间改变不随时间改变的状态。的状态。系统处于平衡态时,系统的系统处于平衡态时,系统的宏观量宏观量具有稳定值,而单个粒子的具有稳定值,而单个粒子的微观量微观量在不断变化。在不断变化。动态平衡!动态平衡!平衡平衡态是一个理想化模型。是一个理想化模型。我们主要研究平衡态的热我们主要研究平衡态的热学规律。学规律。第8页,本讲稿共18页100 100 o oc c0 0 o oc c金属杆金属杆金属杆金属杆
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- 热学 概述 第一章 温度
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