第十二章 气体动理论物理学第五版 热 学
The physics of Heat
（分子物理学）
(Molecular Physics)
第十二章 气体动理论物理学第五版
2/14
宏观物体以热现象为主要标志的运动形态。
1、热现象 (Thermal Phenomenon)：
一、热学研究对象,
与物体冷热程度有关的物理性质及变化。
2、热运动 (Thermal motion),
组成物体的大量分子永不停息无规则的运动。
热 学单个 分子 — 无序、具有偶然性、遵循力学规律,
研究对象特征整体 （大量分子） — 服从统计规律,
The research subjects of the physics of heat
第十二章 气体动理论物理学第五版
3/14
宏 观量,表示大量分子集体特征的物理量
（可直接测量）,如 P,V,T等,
微 观量,描述个别分子运动状态的物理量
（不可直接测量），如分子的 m,v等,
宏 观量微 观量 统计平均热 学二、热学的宏观理论及微观理论：
研究物质的热运动规律及应用的科学。1、热学：
2、宏观与微观,(macroscopic & microcosmic)
小场大场微观线度
641 0 1 0 cm
761 0 1 0 cm
宏观线度
(Macroeconomic & Microeconomic Theory)
第十二章 气体动理论物理学第五版
4/14
热 学宏观宇观介观微观两大尖端紧密衔接天体物理粒子物理物理学大蟒第十二章 气体动理论物理学第五版
5/14
根据由实验和观察所总结出来的宏观热性质所遵循的基本定律 (热力学第一、二定律 )，用严密的逻辑推理方法，研究宏观物体热的性质及应用。
3、热力学 (Thermodynamics)：
热 学
3） 应用宏观参量,
特点
2） 知其然而不知其所以然；
1） 具有可靠性；
第十二章 气体动理论物理学第五版
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从组成物质的分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发，依据每个粒子所遵循的力学规律，用统计方法阐明宏观物体热性质。
4、统计物理学 (Statistical physics):
（ 1）,统计力学 (Statistical mechanics):
（ 3）,涨落现象 (Fluctuations)：
平衡性质非平衡性质 输运过程
（ 2）,气体分子运动论 (Gas-kinetic theory )：
平均值的涨落热 学
2） 有局限性，与实际有偏差，
不可任意推广,
特点 1） 揭示宏观现象的本质；
第十二章 气体动理论物理学第五版
7/14
两种理论的关系统计物理学 热 力学相辅相成宏 观量微 观量统计平均两种量的关系微观本质热 学第十二章 气体动理论物理学第五版
8/14
热学篇统计物理 涨落现象统计力学麦克斯韦速率分布率压强公式能均分定理基本观点热力学热力学第一定律实质和统计意义功 内能 热量热容量两种基本表述分子运动论理想气体模型
分子自由度热力学第二定律循环过程对理想气体的应用?
热机及致冷机卡诺循环?
温度公式热 学第十二章 气体动理论物理学第五版气体动理论第 十 二 章
Kinetic theory of gases
第十二章 气体动理论物理学第五版
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本章目录
12-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律
12-0 教学基本要求
Teaching the basic requirements
The equilibrium state
The state equationns of the ideal gas
The zeroth law of thermodynamics
The microscopic model of matter
Thestatistical regularity
12-2 物质的微观模型 统计规律性第十二章 气体动理论物理学第五版
11/14
本章目录
12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
12-3 理想气体的压强公式
The pressure formula of the ideal gas
The relationship between the average
translational kinetic energy & temperature
of the ideal gas
12-5 能量均分定理 理想气体内能
The equipartition theorem of energy
The internal energy of the ideal gas
第十二章 气体动理论物理学第五版
12/14
12-6 麦克斯韦气体分子速率分布律
*12-7 玻耳兹曼能量分布律 等温气压公式
12-8 气体分子平均碰撞次数和平均自由程本章目录
The law of Maxwell speed distribution
of gas molecules
The Boltzmann distribution law of energy
The isothermal gas pressure formula
The average number of collisions of
molecules & the mean free path
第十二章 气体动理论物理学第五版
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12-0 教学基本要求一 了解 气体分子热运动的图像,理解 平衡态、
平衡过程、理想气体等概念,
二 理解 理想气体的压强公式和温度公式，
能 从宏观和微观两方面理解压强和温度统计意义,
三 了解 自由度概念,理解 能量均分定理，
会计算 理想气体的内能,
四 理解 麦克斯韦速率分布律,速率分布函数和速率分布曲线的物理意义,会计算 气体分子热运动的三种统计速度,
五 理解 气体分子平均碰撞次数和平均自由程的概念和公式,
第十二章 气体动理论物理学第五版
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12-1 平衡态 理想气体物态方程热力学第零定律
12-2 物质的微观模型 统计规律性
12-3 理想气体的压强公式
12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
12-0 教学基本要求选择进入下一节：
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The physics of Heat
（分子物理学）
(Molecular Physics)
第十二章 气体动理论物理学第五版
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宏观物体以热现象为主要标志的运动形态。
1、热现象 (Thermal Phenomenon)：
一、热学研究对象,
与物体冷热程度有关的物理性质及变化。
2、热运动 (Thermal motion),
组成物体的大量分子永不停息无规则的运动。
热 学单个 分子 — 无序、具有偶然性、遵循力学规律,
研究对象特征整体 （大量分子） — 服从统计规律,
The research subjects of the physics of heat
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宏 观量,表示大量分子集体特征的物理量
（可直接测量）,如 P,V,T等,
微 观量,描述个别分子运动状态的物理量
（不可直接测量），如分子的 m,v等,
宏 观量微 观量 统计平均热 学二、热学的宏观理论及微观理论：
研究物质的热运动规律及应用的科学。1、热学：
2、宏观与微观,(macroscopic & microcosmic)
小场大场微观线度
641 0 1 0 cm
761 0 1 0 cm
宏观线度
(Macroeconomic & Microeconomic Theory)
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热 学宏观宇观介观微观两大尖端紧密衔接天体物理粒子物理物理学大蟒第十二章 气体动理论物理学第五版
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根据由实验和观察所总结出来的宏观热性质所遵循的基本定律 (热力学第一、二定律 )，用严密的逻辑推理方法，研究宏观物体热的性质及应用。
3、热力学 (Thermodynamics)：
热 学
3） 应用宏观参量,
特点
2） 知其然而不知其所以然；
1） 具有可靠性；
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从组成物质的分子、原子的运动和它们之间的相互作用出发，依据每个粒子所遵循的力学规律，用统计方法阐明宏观物体热性质。
4、统计物理学 (Statistical physics):
（ 1）,统计力学 (Statistical mechanics):
（ 3）,涨落现象 (Fluctuations)：
平衡性质非平衡性质 输运过程
（ 2）,气体分子运动论 (Gas-kinetic theory )：
平均值的涨落热 学
2） 有局限性，与实际有偏差，
不可任意推广,
特点 1） 揭示宏观现象的本质；
第十二章 气体动理论物理学第五版
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两种理论的关系统计物理学 热 力学相辅相成宏 观量微 观量统计平均两种量的关系微观本质热 学第十二章 气体动理论物理学第五版
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热学篇统计物理 涨落现象统计力学麦克斯韦速率分布率压强公式能均分定理基本观点热力学热力学第一定律实质和统计意义功 内能 热量热容量两种基本表述分子运动论理想气体模型
分子自由度热力学第二定律循环过程对理想气体的应用?
热机及致冷机卡诺循环?
温度公式热 学第十二章 气体动理论物理学第五版气体动理论第 十 二 章
Kinetic theory of gases
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12-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律
12-0 教学基本要求
Teaching the basic requirements
The equilibrium state
The state equationns of the ideal gas
The zeroth law of thermodynamics
The microscopic model of matter
Thestatistical regularity
12-2 物质的微观模型 统计规律性第十二章 气体动理论物理学第五版
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12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
12-3 理想气体的压强公式
The pressure formula of the ideal gas
The relationship between the average
translational kinetic energy & temperature
of the ideal gas
12-5 能量均分定理 理想气体内能
The equipartition theorem of energy
The internal energy of the ideal gas
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12-6 麦克斯韦气体分子速率分布律
*12-7 玻耳兹曼能量分布律 等温气压公式
12-8 气体分子平均碰撞次数和平均自由程本章目录
The law of Maxwell speed distribution
of gas molecules
The Boltzmann distribution law of energy
The isothermal gas pressure formula
The average number of collisions of
molecules & the mean free path
第十二章 气体动理论物理学第五版
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12-0 教学基本要求一 了解 气体分子热运动的图像,理解 平衡态、
平衡过程、理想气体等概念,
二 理解 理想气体的压强公式和温度公式，
能 从宏观和微观两方面理解压强和温度统计意义,
三 了解 自由度概念,理解 能量均分定理，
会计算 理想气体的内能,
四 理解 麦克斯韦速率分布律,速率分布函数和速率分布曲线的物理意义,会计算 气体分子热运动的三种统计速度,
五 理解 气体分子平均碰撞次数和平均自由程的概念和公式,
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12-1 平衡态 理想气体物态方程热力学第零定律
12-2 物质的微观模型 统计规律性
12-3 理想气体的压强公式
12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
12-0 教学基本要求选择进入下一节：
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