物理学热学物态方程省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

普通物理教程热学§1.4物态方程它们是分别描述气态、液态、固态物态方程。实际上并不限于气、液、固三种情况。有系统，即使V、p不变，温度仍可随其物理量而变。比如将金属拉伸，金属丝温度会升高，这时即使金属丝压强、体积均未变，但其长度L及内部应力F都增加，说明金属丝温度T是F、L函数.f(F,L,T)=0该式称为拉伸金属丝物态方程。还可存在其它各种物态方程。物态方程中都显含温度T.物态方程常是一些由理论和试验相结合方法定出半经验公式。§1.4.2体膨胀系数、压缩系数、压强系数、热膨胀现象（2）体膨胀系数对于各向同性物质，即各个方向物理性质均相同物质。在一级近似情况下,体膨胀系数与线膨胀系数之间有以下关系(3)相对压力系数V它表示在体积不变条件下，单位温度改变所引发压强相对改变．一个物质系统物态方程准确表示式往往是很复杂,在热学宏观理论中它只能由试验来确定．由试验来测定一个化学纯物质系统物态方程，经常是经过测量等温压缩系数、体膨胀系数、相对压力系数,而最终得到物态方程（二）热膨胀现象岩石被加热以后急剧冷却,在强烈收缩过程中岩石会出现裂缝。多年前兴修都江堰水利工程（现己被列为世界文化遗产）就是利用这种方法凿山开河,热膨胀也是造成岩石侵蚀一个原因因为昼夜气温改变大,在冬季或者在夏季气候忽冷忽热,热胀冷缩致使岩石开裂.岩石风化，有甚至最终变成沙漠.热膨胀照片§1.4.2理想气体物态方程把各种气体pV随p改变试验数据画成曲线（一）理想气体物态方程§1.4.3混合理想气体物态方程由该式可得式中p1,p2,…,pn分别是在容器中把其它气体都排走以后，仅留下第i(i=1,2…，n)种气体时压强，称为第i种气体分压，称为混合理想气体分压定律，这是英国科学家道尔顿（Dalton）于18在试验中发觉。它与理想气体方程一样，只有在压强趋于零时才准确地成立。例题1容积为10l瓶内贮有氢气，因开关损坏而漏气，在温度为7.0℃时，气压计读数为50atm，过了些时候，温度上升为17℃，气压计读数未变，问漏去了多少质量氢。一抽气机转速ω=400转/分，抽气机每分钟能够抽出气体20l，设容器容积V=2.0l，问经过多少时间后才能使容器压强P0=760mmHg降到P1=1.0mmHg？当抽气机转过一转后，容器内压强由P0降到P1，忽略抽气过程中压强改变而近似认为抽出压强为P1气体△V，因而有当抽气机转过n转后，压强如图所表示，两个截面相同连通管，一为开管，一为闭管，原来两管内水银面等高。今打开活塞使水银遗漏一些，所以开管内水银下降了h，问闭管内水银面下降了多少？设原来闭管内水银面上空气柱高度R和大气压强为P0是已知。解：设管截面积为S，原闭管内气柱长为R，大气压强为P，闭管内水银面下降h′后，其内部压强为P0，对闭管内一定质量气体有：