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1、大學(xué)物理先導(dǎo)課程第三講 熱力學(xué)的基本概念第一節(jié) 熱力學(xué)的基本概念（1）熱力學(xué)系統(tǒng)在熱力學(xué)中把要研究的宏觀物體（氣體、液體、固體）稱為熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。外界：系統(tǒng)以外與系統(tǒng)有著相互作用的環(huán)境。孤立系統(tǒng)：與外界不發(fā)生任何能量和物質(zhì)交換的熱力學(xué)系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)：與外界只有能量交換而沒有物質(zhì)交換的系統(tǒng)。（2）平衡態(tài)在不受外界影響（即系統(tǒng)與外界沒有物質(zhì)和能量的交換）的條件下，無論初始狀態(tài)如何，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)在經(jīng)歷充分長時(shí)間后不再發(fā)生變化的狀態(tài)叫做平衡態(tài)。不滿足上述條件的系統(tǒng)狀態(tài)為非平衡態(tài)。熱動(dòng)態(tài)平衡熱熱冷冷真空真空平衡態(tài)宏觀性質(zhì)不再變化體積 氣體分子自由活動(dòng)空間。容器體積 氣體分子自由活動(dòng)空間+分子實(shí)

2、際體積。對平衡態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)忽略重力影響：p、V、T（1）狀態(tài)參量：描述熱力學(xué)系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。體積 V：單位：米3（m3）壓強(qiáng) p：單位：帕斯卡（Pa=N/m2）氣體作用于容器壁單位面積上指向器壁的垂直作用力。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.01325105（Pa）=760mmHg第二節(jié) 狀態(tài)參量（2）熱平衡狀態(tài)兩個(gè)系統(tǒng)通過導(dǎo)熱壁相互接觸后達(dá)到一個(gè)共同的平衡態(tài)兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)（達(dá)到熱平衡）。熱力學(xué)第零定律測溫原理如果兩個(gè)系統(tǒng)分別和處于確定狀態(tài)的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則這兩個(gè)系統(tǒng)彼此也將處于熱平衡。ABCAB C（3）溫度的宏觀定義溫度 物體的溫暖程度。在宏觀層次上：溫度是表征系統(tǒng)熱平衡時(shí)宏觀性質(zhì)的物理量。

3、一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。在微觀層次上：溫度是物質(zhì)分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的量度。這種微觀運(yùn)動(dòng)在宏觀上不能直接觀察，觀察到的是溫度。隨著溫度的升高，微觀運(yùn)動(dòng)也加強(qiáng)。（4）溫標(biāo)（溫度的數(shù)值表示法）攝氏溫標(biāo) 攝氏溫度 t：單位：攝氏度 攝修斯 瑞典天文學(xué)家物理學(xué)家水的冰點(diǎn) 0 水的沸點(diǎn) 100 冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之差的百分之一規(guī)定為 1 。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下：利用水銀或酒精的熱脹冷縮特性：1593伽利略溫度計(jì)第第一一個(gè)個(gè)溫溫度度測測量量器器16世世紀(jì)紀(jì)末末制制造造熱力學(xué)溫標(biāo)（開爾文溫標(biāo)由熱力學(xué)第二定律引入）：與任何物質(zhì)特性無關(guān)與理想氣體溫標(biāo)等價(jià)。熱力學(xué)溫度 T：單位：開爾文（K）（4）溫標(biāo)（溫度的數(shù)值表示法）tT273.15絕對零度：T=0 K t=-273.15 一杯冰茶證明的水的不同形態(tài)的共存（5）熱力學(xué)過程和準(zhǔn)靜態(tài)過程熱力學(xué)過程：熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)隨時(shí)間發(fā)生變化的過程。準(zhǔn)靜態(tài)過程：在過程中任一時(shí)刻（或過程進(jìn)行中的每一步），系統(tǒng)都處于平衡態(tài)，這一過程為準(zhǔn)靜態(tài)過程（平衡過程）。準(zhǔn)靜態(tài)過程是一理想模型:準(zhǔn)靜態(tài)過程的過程曲線可以用 p-V 圖來描述，圖上的每一點(diǎn)都表示系統(tǒng)的一個(gè)平衡態(tài)。pOVAB非靜態(tài)過程：在過程中經(jīng)歷了一系列非平衡態(tài)。作為中間態(tài)的非平衡態(tài)通常不能用狀態(tài)參量來描述。謝謝！