§6-1气体状态参量平衡态 理想气体状态方程 气体的状态参量( State Parameter) 1.气体的状态参量 在力学中硏究质点的机械运动时,我们用位置或坐标、速度或动量等物理量来描述质点的运动状态 在研究大量气体分子的热运动时,上述物理量只能用来描述分子的微观状态,而不能用来描述气体的整个 状态。但是总是存在一些物理量可以用来对气体的状态进行描述。我们把用来描述系统宏观状态的物理量 称为状态参量。对于由大量分子组成的一定量的气体,其宏观状态可以用体积V、压强P和温度T来描述, 即V、P、T就是气体的状态参量。下面分别进行讨论 )气体的体积( Volumn)V—几何参量:即从几何学角度来描述状态。 气体的体积Ⅴ是指气体分子无规则热运动所能到达的空间。对于密闭容器中的气体,容器的体积就是 气体的体积。 单位:m3 注意:气体的体积和气体分子本身的体积的总和是不同的概念 2)压强( Pressure)P力学参量:即从力学角度来描述状态。 压强P是大量分子与容器内壁相碰撞而产生的,它等于容器壁上单位面积所受到的正压力。定义式为 F S 单位:(1)SI制帕斯卡Pa1Pa=N·m (2)cm·Hg表示高度为1cm的水银柱在单位底面上的正压力 (3)标准大气压1atm=76cm·Hg=1.013×10Pa 工程大气压9.80665×10Pa 帕斯卡(B. Pascal,1623—-1662),法国数学家、物理学家。物理学方面的成就主要在流体静力学。他提出大气压强随 高度的增加而减小的思想,不久得到证实。为了纪念他,国际单位制中的压强的单位用“帕斯卡”命名 3)温度( Temperature)T热力学参量:即从热学角度来描述状态 温度的概念是比较复杂的,它的本质与物质分子的热运动有密切的关系。温度的高低反映分子热运动 剧烈程度。在宏观上,我们可以用温度来表示物体的冷热程度,并规定较热的物体有较高的温度 温度的数值表示方法叫温标( Thermometer Scale),常用的有 (1)热力学温标( Absolute scale)T;SI制单位:K( Kelvin (2)摄氏温标( Celsius scale)t 单位:°C 水的三相点温度( the Triple point) 100C 水的沸腾点温度 (3)华氏温标( Fahrenheit scale)F 单位 C—水的三相点温度 212C水的沸腾点温度 关系:T=273.15tC(K) 9 F=-t+32(F) 温度是热学中特有的物理量,它决定一系统是否与其他系统处于热平衡。处于热平衡的各系统温度相同 开尔文,原名汤姆孙( W. Thomson,1824-1907),英国物理学家,热力学的奠基人之一。1851年表述了热力学第二定律 他在热力学、电磁学、波动和涡流等方面卓有贡献,1892年被授予开尔文爵士称号。他在1848年引入并在1854年修改的 温标称为开尔文温标。为了纪念他,国际单位制中的温度的单位用“开尔文”命名