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大学物理热力学基本概念ppt课件CONTENTS•热力学基本概念与定义•热力学第一定律•热力学第二定律•理想气体状态方程与麦克斯韦关系式•热力学函数与性质•非平衡态热力学简介热力学基本概念与定义01热力学系统与环境热力学系统所研究的对象，与周围环境有物质、能量交换的封闭体系。
环境与系统发生相互作用的周围物质的总称。
边界系统与环境的分界面。
状态参量与过程量状态参量描述系统状态的物理量，如体积V、压强p、温度T等。
过程量描述系统状态变化过程的物理量，如热量Q、功W等。
平衡态与准静态过程平衡态系统在没有外界影响时，其内部各部分的状态参量达到稳定且不随时间变化的状态。
准静态过程系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时，经历的一系列非常接近平衡态的过程。
热力学第零定律与温度概念热力学第零定律如果两个系统与第三个系统各自处于热平衡，则这两个系统也必定处于热平衡。
温度概念表征物体冷热程度的物理量，是热力学系统的重要状态参量之一。
在热平衡时，两个系统具有相同的温度。
热力学第一定律02系统内部所有微观粒子各种运动形式的能量总和，包括分子动能、分子势能、原子内部能量、原子核内部能量等。
力在力的方向上移动距离的乘积，宏观表现为系统对外做功或外界对系统做功。
系统与外界之间因温差而传递的能量，是热传递过程中所传递内能的多少。
热力学能功热量热力学能、功和热量热力学第一定律表达式表达式ΔU=W+Q，其中ΔU表示系统内能的增量，W表示外界对系统做的功，Q表示系统吸收的热量。
符号法则外界对系统做功，W取正值；系统对外界做功，W取负值。
系统吸收热量，Q取正值；系统放出热量，Q取负值。
等温过程在等温过程中，理想气体的内能不变，吸收的热量全部用来对外做功。
理想气体等温过程特点pV=nRT，其中p表示压强，V表示体积，n表示物质的量，R表示气体常数，T表示热力学温度。
理想气体等温过程方程温度保持不变的热力学过程。
理想气体绝热过程特点在绝热过程中，理想气体的内能变化完全取决于外界对系统做的功或系统对外界做的功。
大学物理热力学(课件)-(含多场景)大学物理热力学课件一、引言热力学是研究物质系统在温度、压力、体积等热力学参数变化时的宏观性质和行为的科学。
大学物理热力学课程旨在帮助学生理解热力学的基本概念、基本定律和基本方法，培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。
本课件将围绕热力学的基本原理、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律和热力学状态方程等内容进行讲解。
二、热力学基本原理1.系综理论：热力学研究的是大量粒子的统计行为，系综理论是描述这些粒子行为的数学工具。
系综理论将系统划分为三个系综：微观系综、宏观系综和热力学系综。
2.状态量与过程量：热力学中，状态量是描述系统宏观状态的物理量，如温度、压力、体积等；过程量是描述系统在过程中变化的物理量，如热量、功等。
3.状态方程：状态方程是描述系统状态量之间关系的方程，常见的状态方程有理想气体状态方程、范德瓦尔斯方程等。
三、热力学第一定律1.定义：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学领域的具体表现，表述为系统内能的增量等于热量与功的代数和。
2.表达式：ΔU=QW，其中ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。
3.应用：热力学第一定律可以用于分析热力学过程中的能量转换和传递，如热机、制冷机等。
四、热力学第二定律1.定义：热力学第二定律是描述自然过程方向性的定律，表述为热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
2.表达式：ΔS≥0，其中ΔS表示系统熵的增量，熵是衡量系统无序程度的物理量。
3.应用：热力学第二定律可以用于分析热力学过程的可行性，如热机效率、制冷循环等。
五、热力学第三定律1.定义：热力学第三定律是描述绝对零度附近物质性质的特殊规律，表述为在绝对零度附近，完美晶体的熵趋于零。
2.表达式：S→0asT→0，其中S表示熵，T表示温度。
3.应用：热力学第三定律为低温物理学和制冷技术提供了理论依据。
六、热力学状态方程1.理想气体状态方程：pV=nRT，其中p表示压力，V表示体积，n表示物质的量，R表示理想气体常数，T表示温度。
