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理想气体的压强公式温度
一、平衡态热学研究的对象是由大量的分子、原子组成的物体或物体系,称为热力学系统简称系统。组成系统的大量微观粒子整体所表现出的状态,称为宏观状态。热力学和分子物理学就是研究热力学系统的宏观状态及其变化规律的。大量的实验事实表明:在没有外界影响的条件下,系统的宏观性质不随时间变化的状态叫做平衡态。否则,称为非平衡态。这里说的没有外界影响,是指外界对系统既不做功又不传热,即系统与外界没有任何形式的能量交换。平衡态是一个理想的概念,在实际中并不存在完全不受外界影响、而且宏观状态绝对保持不变的系统。系统处于平衡态时,其宏观状态虽然不随时间变化,但从微观方面看,组成系统的分子仍在运动着,只不过大量分子运动的平均效果不随时间改变,因此气体的平衡态称为热动平衡态。当系统处于平衡态时,系统的宏观性质可用一些确定的宏观物理量来描述,这些物理量称为状态参量。对于一定量的气体,一般可用气体的体积V、压强P、温度T或t三个状态参量来描述它的宏观状态。描述宏观状态的物理量称为宏观量。二、气体分子运动论的基本观点分子运动论从物质的微观结构出发阐明热现象的规律,在一定的实验基础上总结出来的一些结论成为分子运动论的基本出发点。1宏观物质由大量微粒组成物质由大量的分子、原子即单原子分子组成。在标准状态下,
1摩尔的任何气体都含有6022×1023个分子,体积均为224升;每个分子平均占有体积为037
×1023m3,分子间平均距离为033×109m。如此大的数量给解决问题带来数学上的困难。如
果每个分子的运动用三个分量式描述,那么描述1摩尔气体分子要用3×6022×1023个方程。这
实际上是不可能的。2.分子在不停地运动着扩散现象、布朗运动等很好地证明了分子在不停地运动着,每个分
子的运动具有很大的随意性。在气体分子运动过程中,分子之间还发生频繁的碰撞,分子间的相互作用力称为分子力。
在大量实验的基础上对分子运动可归纳出如下的基本观点宏观物体由大量分子组成,分子间存在空隙分子都在作永不停息的无规则运动分子间存在相互作用力。系统中单个分子的运动是遵循牛顿定律的,从而可用经典力学的方法研究每个分子的运动状态及其变化过程。用组成系统的个别分子的坐标和速度描述的状态,称为系统的微观态;描述微观状态的物理量称为微观量。例如分子的坐标、速度、动量、能量等,都是微观量。对于分子数量巨大的系统,找出每个分子的运动方程或求出它们r
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