物理学三次大综合.ppt
物理学的第三次大综合,物理学的第三次大综合是从热学开始的,涉及到宏观与微观两个层次 .,宏观理论热力学的两大基本定律: 第一定律, 即能量守恒定律; 第二定律, 即熵增加定律 . 科学家进一步追根问底, 企图从分子和原子的微观层次上来说明物理规律, 气体分子动理论应运而生 . 玻尔兹曼与吉布斯发展了经典统计力学 .,热力学与统计物理的发展, 加强了物理学与化学的联系, 建立了物理化学这一门交叉科学 .,研究对象,热运动 : 构成宏观物体的大量微观粒子的永不休止的无规运动 .,热现象 : 与温度有关的物理性质的变化。,单个分子 无序、具有偶然性、遵循力学规律.,整体(大量分子) 服从统计规律 .,宏观量:表示大量分子集体特征的物理量(可直接测量), 如 等 .,微观量:描述个别分子运动状态的物理量(不可直接测量),如分子的 等 .,宏观量,微观量,研究方法,1. 热力学 宏观描述,实验经验总结, 给出宏观物体热现象的规律, 从能量观点出发,分析研究物态变化过程中热功转 换的关系和条件 .,1)具有可靠性; 2)知其然而不知其所以然; 3)应用宏观参量 .,2. 气体动理论 微观描述,研究大量数目的热运动的粒子系统,应用模 型假设和统计方法 .,1)揭示宏观现象的本质; 2)有局限性,与实际有偏差,不可任意推广 .,一 气体的物态参量及其单位(宏观量),标准大气压: 纬度海平面处, 时的大气压.,二 平 衡 态,一定量的气体,在不受外界的影响下, 经过一定的时间, 系统达到一个稳定的, 宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态 .(理想状态),1)单一性( 处处相等); 2)物态的稳定性 与时间无关; 3)自发过程的终点; 4)热动平衡(有别于力平衡).,三 理想气体物态方程,物态方程:理想气体平衡态宏观参量间的函数关系 .,摩尔气体常量,对一定质量的同种气体,理想气体物态方程,理想气体宏观定义:遵守三个实验定律的气体 .,