一个热力学系统的平衡态可由四种状态参量确定。平衡态下的热力学系统存在一个状态函 数温度。温度与四种状态参量必然存在一定的关系。所谓状态方程就是温度与状态参量之间的 函数关系式，此定义适合于任何热力学系统 状态方程在热力学中是通过大量实践总结来的。然而应用统计物理学，原则上可根据物质 的微观结构推导出来。 2.理想气体 (1)什么是理想气体？ 同时满足三个气体定律和阿佛加德罗定律的气体。是一个理想模型。实际气体在温度不太 低，压强不太大的情况下可以近似为理想气体。 2)状态方程p-R=27 除了p、V、T以外，其余各物理量为： m,气体的质量：M,气体的mol质量：R,普适气体恒量，在SI制中，R=83Jmol-1K-1 (3)方程的应用：确定物态参量。 例题6-1某种柴油机的气缸容积为0.827x10-3m3。 设压缩前其中空气的温度47℃，压强为 8.5x104Pa。当活塞急剧上升时可把空气压 缩到原体积的1/17，使压强增加到4.2×106Pa, 求这时空气的温度。 如把柴油喷入气缸，将会发生怎样的情况？ (假设空气可看作理想气体。》 解：本题只需考虑空气的初状态和末状态，并且把空气作为理想气体。我们律上一P 已知p1=8.5x104Pa，p2=4.2x106Pa, T T T1=273K+47K=320K 2=7所以T,=坐7=930K 这一温度已超过柴油的燃点，所以柴油喷入气缸时就会立即槛烧，爱生每炸推动活塞作功。」 例题6-2容器内装有氧气，质量为0.10kg,压强为10x105Pa,温度为470C。因为 容器漏气，经过若干时间后，压强降到原来的58，温度降到270C。 问(1)容器的容积有多大？ (2)漏去了多少氧气？ 解(1)根据理想气体状态方程， DV=M RT M 求得容器的容积V为 MR70.10x8.31×10x273+47m=831×10m2 Mop 0.032×10 若漏气若干时间之后，压强减小到p,温度降到T'。如果用M表示容器中剩余的氧气 的质量，从状态方程求得 Mr-Mp_0032××10x83x10 RT 831x10×273+47)m'=6.67×10kg 4 一个热力学系统的平衡态可由四种状态参量确定。平衡态下的热力学系统存在一个状态函 数温度。温度与四种状态参量必然存在一定的关系。所谓状态方程就是温度与状态参量之间的 函数关系式，此定义适合于任何热力学系统. 状态方程在热力学中是通过大量实践总结来的。然而应用统计物理学，原则上可根据物质 的微观结构推导出来。 2．理想气体 （1）什么是理想气体？ 同时满足三个气体定律和阿佛加德罗定律的气体。是一个理想模型。实际气体在温度不太 低，压强不太大的情况下可以近似为理想气体。 （2）状态方程： RT RT M m pV = = 2 除了 p、V、T 以外，其余各物理量为： m，气体的质量；M，气体的 mol 质量；R，普适气体恒量，在 SI 制中，R=8.31J·mol-1· K-1 . （3）方程的应用；确定物态参量。 例题 6-1 某种柴油机的气缸容积为 0.82710-3m3。 设压缩前其中空气的温度 47ºC，压强为 8.5104 Pa。当活塞急剧上升时可把空气压 缩到原体积的 1/17，使压强增加到 4.2106Pa， 求这时空气的温度。 如把柴油喷入气缸，将会发生怎样 的情况？ （假设空气可看作理想气体。） 解: 本题只需考虑空气的初状态和末状态，并且把空气作为理想气体。我们有 已知 p1=8.5104Pa , p2=4.2106Pa, T1=273K+47K=320K 这一温度已超过柴油的燃点，所以柴油喷入气缸时就会立即燃烧，发生爆炸推动活塞作功。 例题 6-2 容器内装有氧气，质量为 0.10kg，压强为 10105 Pa ，温度为 470C。因为 容器漏气，经过若干时间后，压强降到原来的 5/8，温 度降到 270C。 问(1)容器的容积有多大？ (2)漏去了多少氧气？ 解:(1)根据理想气体状态方程， 求得容器的容积 V 为 若漏气若干时间之后，压强减小到 p，温度降到 T’。如果用 M 表示容器中剩余的氧气 的质量，从状态方程求得 2 2 2 1 1 1 T p V T pV = ,所以 17 1 1` 2 = V V T K pV p V T 1 930 1 1 2 2 2 = = ( ) 3 5 0.032 10 0.10 8.31 10 273 47 m M p MRT V mol     + = − ＝ 3 3 8.31 10 m − =  ( ) m k g RT M p V M mol 3 2 5 3 6.67 10 8.31 10 273 47 10 8.31 10 8 5 0.032 − − − =    +        = ＝ RT M M pV mol =