热力学与统计力学.ppt

热力学 统计物理学 Thermodynamics and statistical physics 中央民族大学 何 光 （ 68933667/13911993239） heguangl@126.com 参考书目： •热力学 熊吟涛 武汉大学 •统计物理学 熊吟涛 武汉大学 •热力学 统计物理学 龚昌德 •热力学 统计物理学 马本堃 北师大 •热力学简程 王竹溪 人民教育出版社 •统计物理学 王竹溪 人民教育出版社 导言 Introduction 一、研究对象 有关热现象的理论 研究所有热现象遵循的规律及其应用 研究大量粒子热运动的规律及其应用的科学 二、研究方法 宏观理论 微观理论 三、研究方法的特点 1. 热力学 2.统计物理学 导言 Introduction 四、研究方法的优缺点 1.热力学 a) 优点 b) 缺点 2.统计物理学 a) 优点 b) 缺点 第一章 热力学的基本原理 Chapter 1 The basic laws of thermodynamics § 1.1 热力学系统的平衡状态 （ The equilibrium state of a thermodynamics system) 一、热学的发展简史 二、几个常用的概念 系统：把要研究的对象的有限部分划出来称为系统 （含有 大量 微观粒子的有限宏观系统） 第一章 热力学的基本原理 Chapter 1 The basic laws of thermodynamics 媒质：和系统有相互作用的物质 孤立系统：与其他物体没有任何相互作用的系统 即一个系统完全不受外界影响 封闭系统：与外界有能量交换，但没有物质交换的系统。 开放系统：与外界既有能量交换，又有物质交换的系统。 平衡态：在没有外界影响的条件下，经过足够长的时间， 系统各部分的宏观性质不随时间变化。 （但组成系统的大量微观粒子仍不断运动，称为热动平衡。 （驰豫时间、涨落）） 第一章 热力学的基本原理 Chapter 1 The basic laws of thermodynamics 简单系统：系统状态只需要 P、 V两个状态参量便可以确定。 状态参量：（几何、力学、化学和电磁参量） 单相系：如果一个系统各部分的性质是完全一样的， 该系统称为均匀系。 一个均匀的部分称为一个相，因此均匀系也称为单相系 。 复相系：如果整个系统不是均匀的，但可以分为若干个 均匀的部分，该系统称为复相系 § 1.2 温度 （ Temperature） 一、温度的严格定义： 两个互为热平衡的物体他们的温度相等。（ 标志着冷热程度 ） 二、什 么是热平衡：两个有热交换的物体达到的平衡 三、热平衡定律： 如果物体 A和物体 B分别各自与处在同一状态的物体 C 达到热平衡，则 A、 B进行热接触，他们也处于热平衡。 （如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，他们 彼此也必处于热平衡。 ) § 1.2 温度 （ Temperature） 四、温标 温度定性的基础上，确定温度的数值表示法 1、经验温标：凡是以某一物质（测温物质）的某一特性 （测温特性）随冷热程度的变化为依据而确定的温标。 他依赖于测温物质的测温属性。 定容气体温标 定压气体温标 摄氏温标： t=T-273.15 (注意 273.16及 273.15) 华氏温标： tF=32+9tc/5 § 1.2 温度 （ Temperature） 2、热力学温标：在热力学第二定律的基础上可以引入 一种温标，他不依赖于任何具体物质的特性，称为 ： 3、理想气体温标：