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课件网) 教 学 课 件 2.1温度和温标 第二章 气体、固体和液体 状态参量与平衡态 热平衡与温度 温度计与温标 01 02 03 目录 CONTENTS 状态参量与平衡态 PART 1 复习回顾 1.宏观含义:温度是表示物体冷热程度的物理量。 2.微观含义(分子动理论观点):温度是物体分子热运动平均动能的标志,温度越高,物体分子热运动的平均动能越大。 温度的定义 内能的定义 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动,所以任何物体都具有内能。 假如一个容器用挡板K隔开,容器中的气体被分成A、B两部分,它们的压强分别为pA、pB,温度分别为TA、TB。 打开挡板K后,如果容器与外界没有能量交换,经过一段时间后,容器内的气体会是什么状态 玻璃瓶内封闭了一定质量的气体: 研究某一容器中气体的热学性质,其研究对象是容器中的大量分子组成的系统。 研究对象 1.系统:物理学中的研究对象,称为系统。 2.热力学系统:在热学中,把某个范围内大量分子组成的研究对象称为热力学系统,简称系统。 3.外界:系统之外,与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。 外界: 箱子、容器、酒精灯 系统:气体、液体 一、状态参量与平衡态 4.三种热力学系统: (1)孤立系统:与外界不发生任何相互作用的系统称为孤立系统。此时系统和外界既无能量交换也无物质交换。 孤立系统: 粒子数 N 不变、 能量 E 不变。 (2)封闭系统:与外界没有物质交换,但有能量交换的系统称为封闭系统。 封闭系统: 粒子数 N 不变、 能量 E 可变。 (3)开放系统:与外界既有物质交换,也有能量交换的系统称为开放系统。 开放系统: 粒子数 N 可变、 能量 E 可变。 你可以应用哪些物理量来描述封闭气体的物理状态? 温度T 体积V 压强P 5.状态参量:用来描述系统状态的物理量。( 常用的状态参量有体积V 、压强p 、温度T 等) (1)体积:几何参量 (2)压强:力学参量 (3)温度:热学参量 确定系统的空间范围 系统之间或系统内部力的作用 确定系统的冷热程度 在没有外界影响的情况下,经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能够达到的稳定状态。 6. 平衡态: 对于封闭系统,在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能达到稳定状态(不随时间变化),称为平衡态。 5atm 60oC 0oC 2atm 系 统 动态平衡 (1)将不同压强,不同温度的两箱气体注入同一容器: 压强大的气体会向压强小的一方流动,温度高的会向温度低的一方传热。 (2)如果容器与外界没有能量交换:经过一段时间后,容器各点的压强和温度都不再变化。 宏观性质:温度T、压强P、体积V (1)热力学的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在不停地做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统不受外界的影响,系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。 (2)平衡态是一种理想情况,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。 注意: 例1.(2024吉林白城月考)下列说法正确的是 ( ) A.只有处于平衡态的系统才有状态参量 B.状态参量是描述系统状态的物理量,故当系统状态变化 时,其状态参量都会改变 C.两物体发生热传递时,它们组成的系统处于平衡态 D.0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中,冰水混合物处于 平衡态 D 例2.(2024山西大同月考)下列关于系统是否处于平 衡态的说法正确的是 ( ) A.开空调1 min内教室内的气体处于平衡态 B.两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组 成的系统处于非平衡态 C.0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中,冰水混合 物处于平衡态 D.压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态 B 热平衡与温度 PART 2 如果两个系统相互 ... ...