内容正文:
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系统的概念
在物理学中所研究的对象,称为系统.(系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界)
一、状态参量与平衡态
B
A
热学研
究对象
热力学
系 统
如气体、液
体、固体等
大量分子组成的研究对象
力学研究对象
质点
如,汽车,物块、人等
一般说来热力学系统,要研究以下几个的性质:
描述系统在电、磁场作用下的性 质,如电场强度,磁感应强度等。
①几何性质
描述系统的大小、形状、体积等。
②力学性质
描述系统的压强、受力、表面张力等。
③热学性质
描述系统温度。
④电磁性质
状态参量
某氧气瓶容积为100L,其内氧气在温度为20oC时的气压为5atm。
——描写系统状态的物理量
如:一辆汽车经过二中门口时的速度为10m/s,加速度为1m/s2。
气体的状态参量
(1).温度
(2).体积
(3).压强
------热学性质
------几何性质
------力学性质
平衡态
特点:
系统的所有性质都不随时间变化
0oC
2atm
5atm
60oC
绝热
对于一个封闭系统,在经过足够长的时间,系统各部分的状态参量会达到稳定(不随时间变化),我们说系统达到了平衡状态 。
例1.在热学中,要描述一定气体的宏观状态,需要确定下列哪些物理量( )
A.每个气体分子的运动速率 B.压强
C.体积 D.温度
思考
BCD
1、热平衡
如果两个系统相互接触而传热,它们的状态参量将改变,但经过一段时间后,状态参量不再变化,达到了相同的温度,我们就说两个系统达到了热平衡。(两个系统是通过传递热量达到的平衡)
甲
60℃
乙
20℃
即使两个物体没接触过,但只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,就说这两个系统原来就处于热平衡
二、热平衡与温度
30℃
30℃
2、热力学第零定律(热平衡定律)
如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统也必定处于热平衡。
若系统A,C达到热平衡
若系统B,C达到热平衡
A和B也是处于热平衡
5atm
5atm
力学平衡
P相同
10oC
50oC
φ相同
静电平衡
甲
T甲
热平衡