【正文】 的溫度越高，布朗運動越劇烈。 （ ?=M / Mmol ： 摩爾數(shù)） 摩爾氣體常數(shù) )/( Kmo lJR ??14 理想氣體的等溫線（ pV圖） 15 167。 （ 波義耳定律 ， 蓋 ? 四 、 理想氣體狀態(tài)方程 ? 理想氣體： 理想化的物理模型 。 準靜態(tài)過程是無限緩慢的狀態(tài)變化過程 ， 是一種 理想的物理模型 。 我們主要研究平衡態(tài)的熱學規(guī)律 。 ? 平衡態(tài)是一個理想化的概念 ， 實際上不存在完全不受外界影響的系統(tǒng) ， 也就不存在宏觀性質(zhì)絕對不變化的系統(tǒng) 。 ? 三 、 平衡態(tài)與平衡過程 ? 平衡態(tài) ：無外界影響時 ， 系統(tǒng)各部分的宏觀性質(zhì)長時間不變的狀態(tài) 。 微觀量與宏觀量有一定的內(nèi)在聯(lián)系。 體積 ：氣體分子所能達到的空間 10 ?二、氣體的狀態(tài)參量 2. 微觀量 ： 描述系統(tǒng)內(nèi)微觀粒子的狀態(tài)。氣體的宏觀狀態(tài)參量： 體積、壓強、溫度 壓強 的微觀意義：壓強是大量分子碰撞器壁的平均作用力 ( 單位面積上 ) 的統(tǒng)計平均值 。 5 . 1 狀態(tài)、過程與理想氣體 ?二、氣體的狀態(tài)參量 ? 把描述系統(tǒng)狀態(tài)的變量稱為 狀態(tài)參量 。 ? 熱力學系統(tǒng)以外的物體稱為 外界 。 ? 它包含極大量的分子、原子。尋求 宏觀量與微觀量 之間的關系，揭示 氣體宏觀熱現(xiàn)象及其規(guī)律 的微觀本質(zhì)。但隨著人們對物質(zhì)結構的認識的深入，統(tǒng)計物理的結果也將逐步更接近實際。 優(yōu)點：揭示了熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì)，從基本原理出發(fā)可以得到熱力學的三個定律，使其獲得更深刻的意義解決了熱力學不能解決的問題（如比熱理論及漲落現(xiàn)象）。 宏觀法與微觀法相輔相成，相互補充，缺一不可。 優(yōu)點：具有高度的可靠性和普遍性。 后來 ， 吉布斯進一步發(fā)展了麥克斯韋和玻耳茲曼的理論 ， 建立了系統(tǒng)的統(tǒng)計法 ， 統(tǒng)計物理學至此發(fā)展成為完整的理論 。 麥克斯韋最初應用統(tǒng)計概念研究分子的運動 ， 得到了分子運動的速度分布定律 。 ? 在熱力學發(fā)展的同時 ， 即 19世紀中期 ， 分子運動論也開始飛速地發(fā)展 ， 為了改進熱機的設計 ， 對熱機的工作物質(zhì) —— 氣體 —— 的性質(zhì)進行了廣泛的研究 ， 氣體動理論 便是圍繞著氣體性質(zhì)的研究發(fā)展起來的 。 ? 熱是物質(zhì)運動的一種表現(xiàn) ， 熱是一種能量 ， 能夠與機械能互相轉化 。 隨著蒸汽機在生產(chǎn)上被廣泛地利用 ， 提高效率便成為首要任務 ，同時也促使人們 對熱的本質(zhì)進行深入的研究 。 ? 1714年 ， 華倫海脫改良了 水銀溫度計 并制定了華氏溫標 ， 熱學的研究從此走上實驗科學的道路 。物體是由大量分子、原子組成的，這些微觀粒子的不停的、無規(guī)則的運動稱為分子 熱運動 。1 第二篇 熱 學 calorifics 熱學 是研究與熱現(xiàn)象有關的物質(zhì)運動規(guī)律的科學。 表示物體冷熱程度的物理量是 溫度 ，把與溫度有關的物理性質(zhì)及狀態(tài)的變化稱為 熱現(xiàn)象 ，熱現(xiàn)象是物質(zhì)中大量分子無規(guī)則運動的集體表現(xiàn)。 2 熱學發(fā)展簡史 ? 18世紀初 ， 資本主義發(fā)展的初期 ， 社會生產(chǎn)已有很大發(fā)展 ， 生產(chǎn)中遇到的熱現(xiàn)象增多了 ， 因而提供不少關于熱現(xiàn)象的知識 ， 當時生產(chǎn)上需要動力 ，因而產(chǎn)生了 利用熱來獲得機械功 的企圖 ， 這樣一來 ，開始了對熱現(xiàn)象進行比較廣泛的研究 。 ? 18世紀中期 ， 瓦特制成了 蒸汽機 ， 人們多年來想利用熱來獲得機械功的愿望實現(xiàn)了 。 3 ? 關于 熱的本質(zhì) 問題 ， 有兩種對立的學說： ? 熱質(zhì)說 —— 熱是一種元素 ， 它可以透入任何物體中 ， 不生不滅 ， 較熱物體含較多的熱質(zhì) 。 ? 熱力學第一定律確立了熱和機械功相互轉化的數(shù)量關系 ， 熱力學第二定律告訴人們?nèi)绾翁岣邿釞C效率 ， 熱力學的兩個基本定律 都是從研究熱和功的相互轉化問題總結出來的 ， 然而 ， 熱力學理論的應用遠遠地超出了這一問題的范圍 。 4 ? 克勞修斯首先從分子運動論的觀點導出了玻意耳定律 。 玻耳茲曼認識到統(tǒng)計概念有原則性的意義 ， 他給熱力學第二定律以統(tǒng)計解釋 。 熱學的研究方法： Macroscopic method 最基本的實驗規(guī)律 ?邏輯推理 (運用數(shù)學 ) —— 稱為 熱力學 Thermodynamics。 缺點：未揭示微觀本質(zhì)，一些宏觀現(xiàn)象（如漲落）不能解釋。 Microcosmic method 物質(zhì)的微觀結構 + 統(tǒng)計方法 —— 稱為統(tǒng)計物理學 . 其初級理論稱為 氣體動理論 Kiic theory of gases（氣體分子運動論）。 缺點：可靠性、局限性問題，統(tǒng)計物理所采用的模型只是物質(zhì)的實際結構的近似代表，其結果不能與實際完全符合，只是接近于實際。 熱工學、低溫技術、熱機、制冷機、化學、化工、冶金工業(yè)、合金相變、熱處理工藝、設計原子核反應堆、半導體技術、生物、生命科學 (“ 熵”與生命 )、社會科學 (“ 熵”與信息 ) 熱力學的應用 第五章 氣體動理論 (Kiic theory of gases) 從分子熱運動觀點出發(fā)，運用 統(tǒng)計方法 研究氣體分子熱運動的宏觀性質(zhì)和變化規(guī)律。 ? 一、熱力學系統(tǒng)與外界 在熱力學中，把所研究的物體或物體組叫做 熱力學系統(tǒng) ，簡稱系統(tǒng)。 ? 以 阿佛加德羅常數(shù) NA =6 1023計。 例：若汽缸內(nèi)氣體為系統(tǒng)，其它為外界 167。狀態(tài)參量分為 宏觀量與微觀量 1. 宏觀量 ： 從整體上描述系統(tǒng)狀態(tài)，一般可直接測量。 溫度 的微觀意義： 溫度標志著物體內(nèi)部