高二物理竞赛热力学第零定律课件.pptx

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1、热力学第零定律热力学第零定律2 热力学第零定律热力学第零定律 如果物体如果物体 A 和和 B 分别与物体分别与物体 C 处于处于热平衡的状态，那么热平衡的状态，那么 A 和和 B 之间也处于之间也处于热平衡热平衡.3 物态方程物态方程: 理想气体平衡态宏观参量间的理想气体平衡态宏观参量间的函数关系函数关系 .理想气体宏观定义理想气体宏观定义: 遵守三个实验定律的气体遵守三个实验定律的气体.411KmolJ 31.8R摩尔气体常量摩尔气体常量222111TVpTVp对一定质量的对一定质量的同种气体同种气体RTMmRTpV理想气体物理想气体物态方程一态方程一mmM 系统总质量，系统总质量， 摩尔质

2、量，摩尔质量， 单个分子质量单个分子质量5123AKJ 1038. 1/NRkk 称为玻耳兹曼常量称为玻耳兹曼常量.n =N/V，为气体分子数密度，为气体分子数密度.理想气体物理想气体物态方程二态方程二nkTp Nmm mNMA6 分子的线度和分子力分子的线度和分子力 分子有单原子分子、双原子分子、多分子有单原子分子、双原子分子、多原子分子和千万个原子构成的高分子原子分子和千万个原子构成的高分子.不同结构的分子其尺度不一样不同结构的分子其尺度不一样例例 标准状态氧分子标准状态氧分子直径直径 m10410d分子间距分子间距分子线度分子线度107分子力分子力0m109Fr时0rr 当当 时，分子力

3、时，分子力主要表现为斥力；当主要表现为斥力；当 时，分子力主要表现为引时，分子力主要表现为引力力.0rr 0rorFm10100r分子力分子力8 利用扫描隧道利用扫描隧道显微镜技术把一个显微镜技术把一个个原子排列成个原子排列成 IBM 字母的照片字母的照片. 对于由大量分子组成的热力学系统从对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加以研究时微观上加以研究时, , 必须用统计的方法必须用统计的方法.9分子热运动的无序性及统计规律分子热运动的无序性及统计规律 热运动：大量实验事实表明分子都在作热运动：大量实验事实表明分子都在作永不停止的无规运动永不停止的无规运动 .例例 常温和常压下的氧分子常温和常

4、压下的氧分子-1107s10m10z-1sm450v10设设 为第为第 格中的粒子数格中的粒子数iNi1iiiiNN归一化条件归一化条件 iiNN粒子总数粒子总数概率概率 粒子在第粒子在第 格中出格中出现的可能性大小现的可能性大小iNNiNi lim11（1）分子可视为质点；分子可视为质点； 线度线度间距间距 ， ； m1010dm109r （2）除碰撞瞬间除碰撞瞬间, , 分子间无相互作用力；分子间无相互作用力； （4）分子的运动遵从经典力学的规律分子的运动遵从经典力学的规律 . （3）弹性质点（碰撞均为完全弹性碰撞）；弹性质点（碰撞均为完全弹性碰撞）；rd 12 设设 边长分别为边长分别为 x、y 及及 z 的的长方体中长方体中有有 N 个全同的质量为个全同的质量为 m 的气体分子，计的气体分子，计算算 壁面所受压强壁面所受压强.1A理想气体压强公式理想气体压强公式13xvmxvm-2Avoyzxyzx1Avyvxvzvo14热动平衡的统计规律（热动平衡的统计规律（ 平衡态平衡态 ）VNVNndd（1）分子按位置的分布是均匀的分子按位置的分布是均匀的. 大量分子碰撞的总效果大量分子碰撞的总效果 ：恒定的、持续：恒定的、持续的力的作用的力的作用. 单个分子碰撞特性单个分子碰撞特性 ：偶然性：偶然性 、不连续性、不连续性.