高中物理競賽課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論

基本概念系統(tǒng):在熱學(xué)中,具體研究某一現(xiàn)象時(shí),總是認(rèn)定一個(gè)或組物體作為研究對(duì)象外界:系統(tǒng)以外的通稱外界宏觀描述:對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)從整體上加以描述的方法宏觀量:宏觀描述所用的表征系統(tǒng)狀態(tài)和屬性的物理量。氣體的成分,體積,壓強(qiáng),溫度等微觀描述:通過對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說明達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)加以描述的方法。微觀量:描述一個(gè)微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。例如:分子質(zhì)量,速度,能量等基本概念1統(tǒng)計(jì)平均:大量微觀粒子的微觀量在足夠長的時(shí)間內(nèi)的平均值漲落:微觀粒子的集體表現(xiàn)圍繞某一平均值的上下波動(dòng)根據(jù)描述方法的不同熱學(xué)分為兩門學(xué)科1.熱力學(xué):用宏觀描述方法,根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)律來研究系統(tǒng)的熱學(xué)性質(zhì)。(熱力學(xué)隨18世紀(jì)工業(yè)革命開始,形成于19世紀(jì)中葉)熱力學(xué)第一定理:由作功和傳熱對(duì)系統(tǒng)提供能量使系統(tǒng)的內(nèi)能增加。第一類永動(dòng)機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)的熱力學(xué)第二定律:不存在這樣一種循環(huán),只從單一熱源吸收熱量并全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?或者說,熱量不可能自動(dòng)的從低溫物體傳向高溫物體。第二類永動(dòng)機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)的20700統(tǒng)計(jì)平均:大量微觀粒子的微觀量在足夠長的時(shí)間內(nèi)的平2熱力學(xué)第三定律:不可能通過有限次手續(xù)使一個(gè)物體的溫度降低到絕對(duì)零度。(Tmn=0.005K)2統(tǒng)計(jì)物理:從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)出發(fā),按照每個(gè)粒子遵循的力學(xué)規(guī)律,用統(tǒng)計(jì)的方法描述系統(tǒng)的宏觀熱學(xué)規(guī)律。開始于19世紀(jì)中葉的麥克斯韋的氣體分子運(yùn)動(dòng)理論研究。量子力學(xué)建立后,經(jīng)愛因斯坦等人發(fā)展成量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)。這熱力學(xué)第三定律:不可能通過有限次手續(xù)使一個(gè)物體的3汗回此汗回此4§5-1熱運(yùn)動(dòng)的描述理想氣體模型和狀態(tài)方程、狀態(tài)參量1.宏觀量—狀態(tài)參量平衡態(tài)下描述宏觀屬性的相互獨(dú)立的物理量。如壓強(qiáng)p、體積V、溫度T等(1)系統(tǒng)的壓強(qiáng)p(pressure),表示氣體作用于容器器壁單位面積上的垂直壓力的大小。2)系統(tǒng)的體積V(volume),表示系統(tǒng)中氣體分子所能到達(dá)的空間的體積汗回此§5-1熱運(yùn)動(dòng)的描述52.微觀量描述系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別微觀粒子特征的物理量如分子的質(zhì)量、直徑、速度、動(dòng)量、能量等。微觀量與宏觀量有一定的內(nèi)在聯(lián)系。汗回此2.微觀量63溫度表征物體的冷熱程度A絕熱板>A、B兩體系互不影響各自初態(tài)末態(tài)達(dá)到平衡態(tài)A導(dǎo)熱板>A、B兩體系達(dá)到共同的熱平衡狀態(tài)若A和B、B和C分別熱平衡,則A和C一定熱平衡(熱力學(xué)第零定律)汗回寓3溫度表征物體的冷熱程度7處在相互熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)擁有某一共同的宏觀物理性質(zhì),這個(gè)性質(zhì)稱為溫度。溫標(biāo):溫度的數(shù)值表示方法。華氏溫標(biāo):1714年荷蘭華倫海特建立,以水結(jié)冰的溫度為32F,水沸騰的溫度為212F攝氏溫標(biāo):1742年瑞典天文學(xué)家攝爾修斯建立,以冰的熔點(diǎn)定為0°C,水的沸點(diǎn)定為100C熱力學(xué)溫標(biāo):與工作物質(zhì)無關(guān)的溫標(biāo),由英國的開爾文建立,與攝氏溫度的數(shù)值關(guān)系為T/K=t/°C+273單位為K(開),稱為熱力學(xué)溫度。汗回此處在相互熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)擁有某一共同的宏觀8、平衡態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)過程1熱力學(xué)系統(tǒng)(熱力學(xué)研究的對(duì)象)大量微觀粒子(分子、原子等)組成的宏觀物體外界:熱力學(xué)系統(tǒng)以外的物體。系統(tǒng)分類(按系統(tǒng)與外界交換特點(diǎn)):孤立系統(tǒng):與外界既無能量又無物質(zhì)交換封閉系統(tǒng):與外界只有能量交換而無物質(zhì)交換開放系統(tǒng):與外界既有能量交換又有物質(zhì)交換平衡態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)分類(按系統(tǒng)所處狀態(tài))非平衡態(tài)系統(tǒng)汗回此、平衡態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)過程92.平衡態(tài)平衡態(tài):在不受外界影響的條件下,系統(tǒng)宏觀性質(zhì)均勻一致、不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。氣體狀態(tài)(pVT)就是指平衡態(tài)。狀態(tài)1到狀態(tài)2是一個(gè)狀態(tài)變化的過程。若此過程足夠緩慢,這個(gè)過程中每一狀態(tài)都可近似看作平衡態(tài)。平衡條件:(1)系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質(zhì)的交換,(2)系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間改變非平衡態(tài):不具備兩個(gè)平衡條件之一的系統(tǒng)。汗回此2.平衡態(tài)10高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論11高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論12高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論13高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論14高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論15高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論16高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論17高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論18高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論19高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論20高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論21高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論22高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論23高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論24高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論25高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論26高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論27高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論28高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論29高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論30高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論31高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論32高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論33高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論34高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論35高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論36高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論37高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論38高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理論39高中物理競賽ppt課件：熱學(xué)-氣體動(dòng)理