溫度 熱力學(xué)第零定律

熱學(xué)熱學(xué)研究熱現(xiàn)象的規(guī)律及應(yīng)用微觀(guān)理論統(tǒng)計(jì)物理用統(tǒng)計(jì)方法研究大量分子、原子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)所遵守的統(tǒng)計(jì)規(guī)律?；局R(shí)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律宏觀(guān)理論熱力學(xué)用實(shí)驗(yàn)方法直接觀(guān)測(cè)和總結(jié)出熱現(xiàn)象的最基基本最普遍的宏觀(guān)規(guī)律?；局R(shí)熱力學(xué)第零、第一、第二定律精選第十六章溫度熱力學(xué)第零定律溫度溫度第十六章熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律chapter16temperaturechapter16temperaturethezerothlawofthermodynamicsthezerothlawofthermodynamics精選本章內(nèi)容本章內(nèi)容Contentschapter16氣體的平衡態(tài)及其描述參量理想氣體的物態(tài)方程equilibriumstateofgasanditsdiscribitionequationofstateofidealgas溫度的概念conceptoftemperature熱力學(xué)第零定律thezerothlawofthermodynamics﹡﹡精選第一節(jié)16-1溫度的概念熱力學(xué)第零定律conceptoftemperaturethezerothlawofthermodynamics﹡﹡精選熱力學(xué)系統(tǒng)孤立系統(tǒng):與外界既無(wú)能量交換又無(wú)質(zhì)量交換的系統(tǒng).封閉系統(tǒng):與外界有能量交換但沒(méi)有質(zhì)量交換的系統(tǒng).開(kāi)放系統(tǒng):與外界既有能量交換又有質(zhì)量交換的系統(tǒng).與系統(tǒng)相互作用的周?chē)矬w熱力學(xué)系統(tǒng)由大量粒子組成的物體或物體系外界:溫度是描述物質(zhì)熱學(xué)性質(zhì)的主要參量。溫度是描述物質(zhì)熱學(xué)性質(zhì)的主要參量。一、平衡態(tài)與態(tài)參量一、平衡態(tài)與態(tài)參量精選平衡態(tài)平衡態(tài)達(dá)到各種宏觀(guān)性質(zhì)(如冷熱)不變的狀態(tài)。熱力學(xué)的孤立系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，系統(tǒng)內(nèi)的粒子仍在作不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是其總體平均效果不隨時(shí)間改變。態(tài)參量描述平衡態(tài)的參量(物理量)化學(xué)參量如成分、濃度電磁學(xué)參量如場(chǎng)強(qiáng)幾何參量如體積力學(xué)參量如壓強(qiáng)熱學(xué)參量如溫度﹡﹡精選熱力學(xué)第零定律溫度的通俗概念溫度是物體冷熱程度的表征。但不夠科學(xué)。溫度的科學(xué)概念是建立在熱力學(xué)第零定律的基礎(chǔ)上。熱力學(xué)第零定律熱平衡傳遞定律BAC長(zhǎng)時(shí)間接觸后達(dá)到新的平衡態(tài)ACB迅速抽出讓接觸，可發(fā)現(xiàn)的狀態(tài)無(wú)任何變化BA、CA、C同時(shí)與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)也必?zé)崞胶狻CB的平衡態(tài)各異ABC、、三個(gè)系統(tǒng)二、溫度的概念熱力學(xué)第零定律二、溫度的概念熱力學(xué)第零定律﹡﹡精選溫度溫度的熱力學(xué)概念溫度是決定諸物體系統(tǒng)是否能夠達(dá)到熱平衡的一種宏觀(guān)性質(zhì)。諸系統(tǒng)一旦達(dá)到熱平衡，它們必然具有相同的溫度。若將溫度相同的幾個(gè)系統(tǒng)一起接觸，它們一定會(huì)處于熱平衡。熱力學(xué)第零定律，也是溫度測(cè)量技術(shù)的理論基礎(chǔ)。精選溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)t冰點(diǎn)（冰水）汽點(diǎn)（沸騰）0100體溫t37Ct98.6FF熱力學(xué)溫標(biāo)T零點(diǎn)（絕對(duì)零度）K0273.15K0CtC+T273.15K氣體溫標(biāo)T基于理想氣體定律和水的三相點(diǎn)溫度3T273.16K氣體溫度與熱力學(xué)溫度大小相同pT3Tp3273.16pp3p3三相點(diǎn)狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)華氏溫標(biāo)t冰點(diǎn)（冰水）汽點(diǎn)（沸騰）32212tFF1.8tC+32F三、溫標(biāo)﹡﹡三、溫標(biāo)精選第二節(jié)16-2equilibriumstateofgasanditsdiscribitionequationofstateofidealgas氣體的平衡態(tài)及其描述參量理想氣體的物態(tài)方程精選氣體狀態(tài)參量氣體的平衡態(tài)氣體的宏觀(guān)性質(zhì)不隨時(shí)間改變的狀態(tài)描述氣體的平衡態(tài)的參量壓強(qiáng)p單位：帕((Pa1mNPa1105atm11大氣壓1.013Pa體積V單位：立方米((m3溫度T單位：開(kāi)((KtC+T273.15K一、氣體的平衡態(tài)及其描述參量一、氣體的平衡態(tài)及其描述參量精選理想氣體物態(tài)方程1mol的理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下m3273.15K10322.4Pa1.013TV00p0105理想氣體常量R8.31V0T01p0molJK1總質(zhì)量為摩爾質(zhì)量為Mm,,的理想氣體即摩爾數(shù)為Mmn處于平衡態(tài),TVp,時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足方程pVnRTMmRTTpVMmRTNVmMRTnRNATnk若單個(gè)分子的質(zhì)量為m總質(zhì)量m,總分子數(shù)為N,分子數(shù)密度為nNV阿佛加德羅常量NA10236.02mM,波耳茲曼常量kRNA1.381023JK1理想氣體的物態(tài)方程的另一種表達(dá)形式為,mN二、理想氣體的物態(tài)方程二、理想氣體的物態(tài)方程精選例例2O1.00×10-1kg1.013×106Pa47°C2O1.013×106Pa27°C漏氣后：85的求容器的V漏掉的mr解法提要VpRTMm2O的摩爾質(zhì)量M32×10

-3kg/

molTt+2738.31RJ/mol·KVRT1Mp1m18.20×10-3m32mVMp2RT26.67×10-2kgmr2mm13.33×10-2kg負(fù)號(hào)表示減少，即漏掉。精選準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程pVOabpaVapbVb準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程平衡態(tài)平衡態(tài)

弛豫

由非平衡態(tài)過(guò)渡到平衡態(tài)的過(guò)程所需時(shí)間稱(chēng)為弛豫時(shí)間。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程充分緩慢進(jìn)行的過(guò)程,其中的每一狀態(tài)到相鄰狀態(tài)的時(shí)間都