热力学的基本规律.ppt

热力学与统计物理参考书:汪志诚《热力学·统计物理》(第四版) 主讲人:刘新国 1课程安排?课堂教学: 54 学时?作业: 活页纸做?考试: 平时成绩+期中+期末 2内容?热力学基本规律?均匀热力学系统?相与相变?系统微观状态;等概率假设?玻耳兹曼分布(经典统计) ?玻色分布和费米分布(量子统计) ?系综理论 3绪论?研究对象:宏观物质系统 1. 由大量微观粒子组成; 2. 微观粒子的无规则热运动, 决定物性和物态。?研究任务:研究热运动的规律,研究与热运动有关的物性及宏观物质系统的演化。?研究方法: 1. 宏观唯象理论——热力学 2. 微观本质理论——统计物理 45678 第一章热力学的基本规律本章主要介绍热力学的基本规律以及常见的基本热力学函数。本章主要介绍热力学的基本规律以及常见的基本热力学函数。§ 热力学系统的平衡状态及其描述§ 热平衡定律和温度§ 物态方程§ 功§ 热力学第一定律§ 热容量和焓§ 理想气体的内能§ 理想气体的绝热过程§ 理想气体的卡诺循环§ 热力学第二定律§ 卡诺定理§ 热力学温标§ 克劳修斯等式和不等式§ 熵和热力学基本方程§ 理想气体的熵§ 热力学第二定律的数学表述§ 熵增加原理的简单应用§ 自由能和吉布斯函数 热力学系统的平衡状态及其描述一、系统、状态、平衡状态 1. 系统与外界(环境) 系统外界边界我们关注系统的各种性质, 给予尽可能精确的描述。而对外界只给出概括性描述。系统与外界之间可能交换能量或物质(粒子)。根据不同的交换,区分系统为孤立系统: 与外界无交换。封闭系统: 与外界可交换能量。开放系统: 与外界交换能量与粒子。 9 例0 0??W Q孤立系统: 粒子数 N不变、能量 E不变。 0 0??W Q封闭系统: 粒子数 N不变、能量 E可变。 0 0??W Q开放系统: 粒子数 N可变、能量 E可变。气体系统 10