圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第3篇热学第17章温度和气体动理论17.1复习笔记一、平衡态1．热力学系统在热学中，我们把作为研究对象的一个物体或一组物体称为热力学系统，简称为系统。系统以外的物体称为外界。2．平衡态（1）定义平衡态是指一个系统的各种性质不随时间改变的状态。（2）研究范围热学中研究的平衡态包括力学平衡，但也要求其他所有的性质，包括冷热的性质，保持不变。3．平衡态系统的描述（1）宏观描述①定义对处于平衡态的系统，其状态可用少数几个可以直接测量的物理量来描述。这样的描述称为宏观描述。②宏观状态参量1/118圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台系统的宏观状态参量是指宏观描述所用的物理量。（2）微观描述①定义由于热力学系统都是由分子构成，可以通过对分子运动状态的说明来描述系统的宏观状态。这样的描述称为微观描述。②微观描述的方法对系统的微观描述都采用统计的方法。在平衡态下，系统的宏观参量就是说明单个分子运动的微观参量（如质量等）的统计平均值。注：平衡态只是一种宏观上的寂静状态，在微观上系统并不是静止不变的。在平衡态下，组成系统的大量分子还在不停地无规则地运动着，这些微观运动的总效果也随时间不停地急速地变化着，只不过其总的平均效果不随时间变化罢了。因此平衡态从微观的角度应该理解为动态平衡。二、温度1．温度定义（1）定性定义温度的定性定义：共处于平衡态的物体，它们的温度相等。（2）完全定义①热力学第零定律如果物体A和物体B能分别与物体C的同一状态处于平衡态，那么当把这时的A和B放到一起时，二者也必定处于平衡态。②温度计2/118圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台根据热力学第零定律，要确定两个物体是否处于平衡态，只要利用一个桥梁连接两物体即可，这个桥梁就是温度计。2．温度的数值(1)摄氏温标的建立选定一种物质作为测温物质（如水银），以其随温度有明显变化的性质作为温度的标志。再选定一个或两个特定的“标准状态”作为温度“定点”并赋予数值就可以建立一种温标来测量其他温度。(2)摄氏温度摄氏温度是指用水银作为这种特殊物质给出的温度。(3)热平衡两个相互接触的物体，当它们的温度相等时，它们就达到了一种平衡态，即热平衡状态。三、理想气体温标1．玻意耳定律（1）内容玻意耳定律：一定质量的气体，在一定温度下，其压强p和体积V的乘积是个常量，即pV＝常量（温度不变）（2）性质①对不同的温度，这一常量的数值不同。②各种气体都近似地遵守这一定律，而且压强越小，与此定律符合得也越好。2．理想气体3/118圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台理想气体就是在各种压强下都严格遵守玻意耳定律的气体。它是各种实际气体在压强趋于零时的极限情况，是一种理想模型.3．理想气体温标（1）理想气体温标这一温标指示的温度值与该温度下一定质量的理想气体的pV乘积成正比，以T表示理想气体温标指示的温度值，则应有这一定义只能给出两个温度数值的比。（2）水的三相点温度水的三相点，即水、冰和水汽共存而达到平衡态时的温度（这时水汽的压强是4.58mmHg，约609Pa）。这个温度称为水的三相点温度，以T3表示此温度，它的数值规定为T3＝273.16K式中K是理想气体温标的温度单位的符号，该单位的名称为开[尔文]。（3）求解温度的数值以P3，V3表示一定质量的理想气体在水的三相点温度下的压强和体积，以p，V表示该气体在任意温度T时的压强和体积，则T的数值可由下式决定：或（4）定体气体温度计①定义4/118圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台定体（或定压）气体温度计是指在实际测定温度时，总是保持一定质量的气体的体积（或压强）不变而测它的压强（或体积）的温度计。②使用条件由于理想气体温标利用了气体的性质，因此气体温度计所能测量的最低温度约为0.5K（这时用低压3He气体）。4．热力学温标（1）定义一种不依赖于任何物质的特性的温标。（2）热力学温度热力学温度是热力学温标指示的数值。它的SI单位为开[尔文]，符号为K。在理想气体温标有效范围内，理想气体温标和热力学温标是完全一致的。5．国际温标（1）国际温标的定义国际上按最接近热力学温标的数值规定了一些温度的固定点。用这些固定点标定的温标是国际温标。（2）热力学第三定律热力学零度（也称绝对零度）是不能达到的。四、理想气体状态方程1．理想气体状态方程的内容（1）理想气体状态方程5/118
张三慧《大学物理学：热学、光学、量子物理》(第3版)(B版)笔记和课后习题(含考研真题)详解 第(1
