理想气体状态方程市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx
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1、 热热 学学1第1页第1页目目 录录 概述概述第第1章章 抱负气体状态方程抱负气体状态方程第第2章章 分子动理论分子动理论第第3章章 热力学第一定律热力学第一定律第第4章章 热力学第二定律热力学第二定律2第2页第2页概概 述述一、热学研究对象一、热学研究对象 冷热冷热-温度温度与温度相关物理规律与温度相关物理规律热学意义:热学意义:1)大量存在大量存在 2)能量转化能量转化对象特性:大量无规运动粒子构成对象特性:大量无规运动粒子构成超人超人 与宇宙同时出生与宇宙同时出生(150亿年前亿年前)每秒数每秒数10个分子个分子数到现在才数了数到现在才数了3第3页第3页地球上地球上所有大气所有大气约有约
2、有1044个分子个分子一个人一个人每次呼吸气体每次呼吸气体大约是大约是1022个分子个分子比值靠近比值靠近1个摩尔数值个摩尔数值有什么关系吗?有什么关系吗?4第4页第4页二、研究热现象两大分支二、研究热现象两大分支1.热力学热力学 宏观宏观 试验试验 能量能量 可靠可靠2.统计物理统计物理微观微观理论模型理论模型相辅相成、互相补充相辅相成、互相补充普物任务普物任务开门、见识开门、见识物理绿洲物理绿洲典型粒子典型粒子量子粒子量子粒子牛顿力学规律牛顿力学规律量子力学规律量子力学规律先典型、后量子先典型、后量子概念、办法相通概念、办法相通5第5页第5页 统计物理基本思想统计物理基本思想 宏观上一些物
3、理量是构成系统大量分子宏观上一些物理量是构成系统大量分子 进行无规运动一些微观量统计平均值进行无规运动一些微观量统计平均值 宏观量宏观量 实测物理量实测物理量 如如 P T E 等等 微观量微观量 构成系统粒子构成系统粒子(分子、原子、或其它分子、原子、或其它)质量、动量、能量等等质量、动量、能量等等无法直接测量量无法直接测量量 第一第一 气体分子系统统计分布气体分子系统统计分布6第6页第6页处理问题普通思绪处理问题普通思绪从单个粒子行为出发从单个粒子行为出发大量粒子行为大量粒子行为-统计规律统计规律统计办法统计办法模式:假设模式:假设 结论结论 验证验证 修正修正 理论理论比如:微观认为宏观
4、量比如:微观认为宏观量P 是大量粒子碰壁平均作用力是大量粒子碰壁平均作用力先看一个先看一个碰一次碰一次再看再看集体集体7第7页第7页统计办法:统计办法:一个粒子多次行为一个粒子多次行为多个粒子一次行为多个粒子一次行为结果相同结果相同如:掷硬币如:掷硬币 看正反面出现百分比看正反面出现百分比 百分比靠近百分比靠近1/2统计规律性:统计规律性:大量随机事件从整体上表现出来规律性大量随机事件从整体上表现出来规律性 量必须很大量必须很大(魔术师魔术师)统计规律性含有涨落性质统计规律性含有涨落性质(伽耳顿板演示伽耳顿板演示)8第8页第8页分布曲线分布曲线飞镖飞镖9第9页第9页xx小球落入其中一小球落入其
5、中一.分布服从分布服从统计规律统计规律大量小球在空间大量小球在空间格是一个偶然事件格是一个偶然事件 小球数按空间小球数按空间位置位置 x 分布曲线分布曲线伽耳顿板演示伽耳顿板演示10第10页第10页11第11页第11页什么叫统计规律?什么叫统计规律?在一定在一定宏观条件宏观条件下下 大量偶然大量偶然事件在整体上表事件在整体上表现出现出拟定规律拟定规律统计规律必定伴伴随统计规律必定伴伴随涨落涨落什么叫涨落?什么叫涨落?对统计规律偏离现象对统计规律偏离现象涨落有时大涨落有时大 有时小有时小 有时正有时正 有时负有时负比如:比如:伽耳顿板试验中伽耳顿板试验中 某坐标某坐标x附近附近x区间区间内分子数
6、为内分子数为N 涨落幅度:涨落幅度:12第12页第12页涨落百分比:涨落百分比:如如涨落幅度涨落幅度涨落百分比涨落百分比什么概念呢?什么概念呢?某次测量落在这个区间分子数是:某次测量落在这个区间分子数是:13第13页第13页假如在这个区间分子数是:假如在这个区间分子数是:涨落幅度涨落幅度和涨落百分比和涨落百分比结论:结论:分子数愈多分子数愈多 涨落百分比愈小涨落百分比愈小 涨落实例:涨落实例:微电流测量时电流涨落微电流测量时电流涨落电子器件中电子器件中“热噪声热噪声”14第14页第14页第二第二 热力学基础热力学基础从试验归纳总结从试验归纳总结定律定律热力学第一定律热力学第一定律热力学第二定律
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