1.气体状态参量
?温度 T 反映物体冷热程度的物理量，其高低反
映内部分子热运动的剧烈程度。
热力学温标 (T:K)与摄氏温标 (t:℃ )：
t=T-273.15
?体积 V 气体分子所能到达的空间。 1dm3=1L
?压强 P 气体分子垂直作用于器壁单位面积上的
力，是大量气体分子与器壁碰撞的宏观
表现。 760 mmHg=1.01?105Pa。
§ 6-1 状态 过程 理想气体
2.平衡态和平衡过程
热力学状态
平衡态
非平衡态
平衡态：在不受外界影响的条件下，系统宏观性
质均匀一致、不随时间变化的状态，热动平衡态。
气体状态（ P,V,T）就是指平衡态。
状态１到状态２是一个状态变化的过程。若此
过程足够缓慢,这个过程中每一状态都可近似看
作平衡态,则叫平衡过程。
平衡态 1 非平衡态 平衡态 2
状态变化的过程
非静态过程
热力学系统（大量微观粒子组成的气体、固体、
液体）状态随时间变化的过程。
系统从平衡态 1到平衡态 2，经过一个过程,平衡态 1
必首先被破坏，系统变为非平衡态，从非平衡态到
新的平衡态所需的时间为弛豫时间。
非静态过程：当系统宏观变化比弛豫更快时，这个过
程中每一状态都是非平衡态。
平衡态和平衡过程
平衡过程
当系统弛豫比宏观变化快得多时，这个过程中
每一状态都可近似看作平衡态，该过程就可认为是
平衡过程。
在过程中每一时刻，系统都处于平衡态，这是
一种理想过程。
u
例 1：外界对系统做功,过程无限缓慢，无摩擦。
非平衡态到平衡态的过
渡时间，即弛豫时间，约
10 -3 秒,如果实际压缩一
次所用时间为 1 秒，就可
以说是平衡过程。
外界压强总比系统压强大一小量△ P,就可以缓慢压缩。
平衡态和平衡过程
3.理想气体状态方程
玻 — 马定律
PV=constant
盖 — 吕萨克定律
V/T=constant
查理定律
P/T=constant
T不变
P不变
V不变
克拉伯龙方程
PV=nRT
PV/T=R
n=1mol
321 TTT ??
P
0 V
2T
1T
3T
1P
1V
等温线
根据状态方程，系统的压强、体积、温度中任两
个量一定，就可确定系统的状态，因此常用 P-V 图中
的一条曲线来表示系统的准静态过程，曲线上任一点
都表示气体的一个平衡态，这种图叫状态图。
理想气体状态方程
例题 6-1 某种柴油机的气缸容积为 0.827?10-3m3。
设压缩前其中空气的温度 47oC，压强为
8.5?104 Pa。当活塞急剧上升时可把空气压
缩到原体积的 1/17，使压强增加到 4.2?106Pa，
求这时空气的温度。
如把柴油喷入气缸，将会发生怎样 的情况？
（假设空气可看作理想气体。）
解, 本题只需考虑空气的初状态和末状态, 并且把
空气作为理想气体 。 我们有
2
22
1
11
T
Vp
T
Vp ?
理想气体状态方程
KT
Vp
VpT 9 3 0
1
11
22
2 ??
所以,
17
1
`1
2 ?
V
V
这一温度已超过柴油的燃点，所以柴油喷入
气缸时就会立即燃烧，发生爆炸推动活塞作功。
已知 p1=8.5?104Pa,p2=4.2?106Pa,
T1=273K+47K=320K
理想气体状态方程
例题 6-2 容器内装有氧气，质量为 0.10kg，压强为
10?105 Pa,温度为 470C。因为容器漏气，
经过若干时间后，压强降到原来的 5/8，温
度降到 270C。
问 (1)容器的容积有多大？
(2)漏去了多少氧气？
RTM MpV
m o l
?
求得容器的容积 V 为 ? ?
3
5
10032.0
472731031.810.0 m
pM
M R TV
m o l ?
????? ?＝
解,(1)根据理想气体状态方程,
331031.8 m???
理想气体状态方程
所以漏去的氧气的质量为
? ? kgkgMMM 22 1033.31067.610.0 ?? ?????????
? ?
kg
m
TR
VpM
M
m o l
2
3
5
3
1067.6
472731031.8
1031.810
8
5
032.0
?
?
?
??
???
????
?
?
?? ＝若漏气若干时间之后，压强减小到 p?，温度降
到 T’。如果用 M? 表示容器中剩余的氧气的质量，
从状态方程求得
理想气体状态方程
所以漏去的氧气的质量为
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到 T’。如果用 M? 表示容器中剩余的氧气的质量，
从状态方程求得
理想气体状态方程
?温度 T 反映物体冷热程度的物理量，其高低反
映内部分子热运动的剧烈程度。
热力学温标 (T:K)与摄氏温标 (t:℃ )：
t=T-273.15
?体积 V 气体分子所能到达的空间。 1dm3=1L
?压强 P 气体分子垂直作用于器壁单位面积上的
力，是大量气体分子与器壁碰撞的宏观
表现。 760 mmHg=1.01?105Pa。
§ 6-1 状态 过程 理想气体
2.平衡态和平衡过程
热力学状态
平衡态
非平衡态
平衡态：在不受外界影响的条件下，系统宏观性
质均匀一致、不随时间变化的状态，热动平衡态。
气体状态（ P,V,T）就是指平衡态。
状态１到状态２是一个状态变化的过程。若此
过程足够缓慢,这个过程中每一状态都可近似看
作平衡态,则叫平衡过程。
平衡态 1 非平衡态 平衡态 2
状态变化的过程
非静态过程
热力学系统（大量微观粒子组成的气体、固体、
液体）状态随时间变化的过程。
系统从平衡态 1到平衡态 2，经过一个过程,平衡态 1
必首先被破坏，系统变为非平衡态，从非平衡态到
新的平衡态所需的时间为弛豫时间。
非静态过程：当系统宏观变化比弛豫更快时，这个过
程中每一状态都是非平衡态。
平衡态和平衡过程
平衡过程
当系统弛豫比宏观变化快得多时，这个过程中
每一状态都可近似看作平衡态，该过程就可认为是
平衡过程。
在过程中每一时刻，系统都处于平衡态，这是
一种理想过程。
u
例 1：外界对系统做功,过程无限缓慢，无摩擦。
非平衡态到平衡态的过
渡时间，即弛豫时间，约
10 -3 秒,如果实际压缩一
次所用时间为 1 秒，就可
以说是平衡过程。
外界压强总比系统压强大一小量△ P,就可以缓慢压缩。
平衡态和平衡过程
3.理想气体状态方程
玻 — 马定律
PV=constant
盖 — 吕萨克定律
V/T=constant
查理定律
P/T=constant
T不变
P不变
V不变
克拉伯龙方程
PV=nRT
PV/T=R
n=1mol
321 TTT ??
P
0 V
2T
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等温线
根据状态方程，系统的压强、体积、温度中任两
个量一定，就可确定系统的状态，因此常用 P-V 图中
的一条曲线来表示系统的准静态过程，曲线上任一点
都表示气体的一个平衡态，这种图叫状态图。
理想气体状态方程
例题 6-1 某种柴油机的气缸容积为 0.827?10-3m3。
设压缩前其中空气的温度 47oC，压强为
8.5?104 Pa。当活塞急剧上升时可把空气压
缩到原体积的 1/17，使压强增加到 4.2?106Pa，
求这时空气的温度。
如把柴油喷入气缸，将会发生怎样 的情况？
（假设空气可看作理想气体。）
解, 本题只需考虑空气的初状态和末状态, 并且把
空气作为理想气体 。 我们有
2
22
1
11
T
Vp
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理想气体状态方程
KT
Vp
VpT 9 3 0
1
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所以,
17
1
`1
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V
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这一温度已超过柴油的燃点，所以柴油喷入
气缸时就会立即燃烧，发生爆炸推动活塞作功。
已知 p1=8.5?104Pa,p2=4.2?106Pa,
T1=273K+47K=320K
理想气体状态方程
例题 6-2 容器内装有氧气，质量为 0.10kg，压强为
10?105 Pa,温度为 470C。因为容器漏气，
经过若干时间后，压强降到原来的 5/8，温
度降到 270C。
问 (1)容器的容积有多大？
(2)漏去了多少氧气？
RTM MpV
m o l
?
求得容器的容积 V 为 ? ?
3
5
10032.0
472731031.810.0 m
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????? ?＝
解,(1)根据理想气体状态方程,
331031.8 m???
理想气体状态方程
所以漏去的氧气的质量为
? ? kgkgMMM 22 1033.31067.610.0 ?? ?????????
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到 T’。如果用 M? 表示容器中剩余的氧气的质量，
从状态方程求得
理想气体状态方程
所以漏去的氧气的质量为
? ? kgkgMMM 22 1033.31067.610.0 ?? ?????????
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到 T’。如果用 M? 表示容器中剩余的氧气的质量，
从状态方程求得
理想气体状态方程
