第七章热力学基础 引言：热学的研究对象和两种研究方法 1.热学是关于温度有关的学问，与我们的日常生活，工农业生产以及各行各业有若密切 关系。 热学是研究热运动的规律对物质宏观性质的影响，以及与物质其他运动形态之间的转化规 律的学科。所谓热运动即组成宏观物体的大量微观粒子的一种永不停息的无规运动。 2.按照研究方法的不同，热学可分为两门学科，即热力学和统计物理学。它们从不同角 度研究热运动，二者相辅相成，彼此联系又互相补充。 3.热力学是研究物质热运动的宏观理论。从基本实验定律出发，通过逻辑推理和数学演 绎，找出物质各种宏观性质的关系，得出宏观过程进行的方向及过程的性质等方面的结论。具 有高度的普适性与可靠性。其缺点是因不涉及物质的微观结构，而将物质视为连续体，故不能 解释物质宏观性质的涨落。 4.统计物理学是研究物质热运动的微观理论。从物质由大量微观粒子组成这一基本事实 出发，运用统计方法，把物质的宏观性质作为大量微观粒子热运动的统计平均结果，找出宏观 量与微观量的关系，进而解释物质的宏观性质。在对物质微观模型进行简化假设后，应用统计 物理可求出具体物质的特性：还可应用到比热力学更为广阔的领域，如解释涨落现象是研究非 线性科学奠基石。第七章气体动理论就是统计物理学的基础。 5.本章为热力学基础主要内容有： 理想气体物态方程： 功、热量： 热力学第一定律： 等温和绝热过程： 7.1内能功和热量准静态过程 一、热力学第零定律 内容：热平衡定律 二、热力学过程 1，热力学过程 当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在经历一个热力学过程，简称过程。 推进活塞压缩汽缸内的气体时，气体的体积，密度，温度或压强都将变化，在过程中的任 意时刻，气体各部分的密度，压强，温度都不完全相同 2.非静态过程 显然过程的发生，系统往往由一个平衡状态到平衡受到破坏，再达到一个新的平衡态。从 平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间称为弛豫时间，用ī表示。实际发生的过程往往进行的 较快，在新的平衡态达到之前系统又继续了下一步变化。这意味着系统在过程中经历了一系列第七章 热力学基础 引言：热学的研究对象和两种研究方法 1．热学是关于温度有关的学问，与我们的日常生活，工农业生产以及各行各业有着密切 关系。 热学是研究热运动的规律对物质宏观性质的影响，以及与物质其他运动形态之间的转化规 律的学科。所谓热运动即组成宏观物体的大量微观粒子的一种永不停息的无规运动。 2．按照研究方法的不同，热学可分为两门学科，即热力学和统计物理学。它们从不同角 度研究热运动，二者相辅相成，彼此联系又互相补充。 3．热力学是研究物质热运动的宏观理论。从基本实验定律出发，通过逻辑推理和数学演 绎，找出物质各种宏观性质的关系，得出宏观过程进行的方向及过程的性质等方面的结论。具 有高度的普适性与可靠性。其缺点是因不涉及物质的微观结构，而将物质视为连续体，故不能 解释物质宏观性质的涨落。 4．统计物理学是研究物质热运动的微观理论。从物质由大量微观粒子组成这一基本事实 出发，运用统计方法，把物质的宏观性质作为大量微观粒子热运动的统计平均结果，找出宏观 量与微观量的关系，进而解释物质的宏观性质。在对物质微观模型进行简化假设后，应用统计 物理可求出具体物质的特性；还可应用到比热力学更为广阔的领域，如解释涨落现象是研究非 线性科学奠基石。第七章气体动理论就是统计物理学的基础。 5．本章为热力学基础主要内容有： 理想气体物态方程； 功、热量； 热力学第一定律； 等温和绝热过程； 7.1 内能 功和热量 准静态过程 一、热力学第零定律 内容：热平衡定律 二、热力学过程 1．热力学过程 当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在经历一个热力学过程，简称过程。 推进活塞压缩汽缸内的气体时，气体的体积，密度，温度或压强都将变化，在过程中的任 意时刻，气体各部分的密度，压强，温度都不完全相同。 2．非静态过程 显然过程的发生，系统往往由一个平衡状态到平衡受到破坏，再达到一个新的平衡态。从 平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间称为弛豫时间，用τ表示。实际发生的过程往往进行的 较快，在新的平衡态达到之前系统又继续了下一步变化。这意味着系统在过程中经历了一系列