(4)国际温标 ·建立标准气体温度计的技术和测温操作等困难。 ·制定国际温标（1927年) √使用方便，容易实现 √协议温标，尽可能与热力学温标一致 ·国际温标(ITS-1990) √热力学温度(TK),1K为水三相点温度的1/273.16 √温标下限0.65K √0.65K~5.0K:3He和4He的蒸气压与温度关系 √3.0K~氖三相点(24.5561K):He气体温度计 √氢三相点(13.8033K)~银凝固点(961.78C):Pt电阻温度计 √银凝固点(961.78C)以上：普朗克辐射定律 26
26 (4) 国际温标 • 建立标准气体温度计的技术和测温操作等困难。 • 制定国际温标（1927年） 使用方便，容易实现 协议温标，尽可能与热力学温标一致 • 国际温标（ITS-1990） 热力学温度 (T/K)，1 K为水三相点温度的1/273.16 温标下限0.65 K 0.65 K～5.0 K：3He和4He的蒸气压与温度关系 3.0 K～氖三相点(24.5561 K)：He气体温度计 氢三相点(13.8033 K)～银凝固点(961.78oC)：Pt电阻温度计 银凝固点(961.78oC)以上：普朗克辐射定律
§2.2热力学第一定律 一、功、热和能量 1.功(work,W0: Work is motion against an opposing force. ·机械功：物体克服反向力发生位移，即克服外力做功。 。 功的一般形式=强度因素×广度因素变化量 W=(广义力)×（广义位移） 。 功的符号： √系统对环境做功：W<0,系统失去功，做功能力变小 √环境对系统做功：W>0,系统得到功，做功能力变大 27
27 §2.2 热力学第一定律 一、 功、热和能量 1. 功 (work, W)： • Work is motion against an opposing force. • 机械功：物体克服反向力发生位移，即克服外力做功。 • 功的一般形式 = 强度因素 广度因素变化量 W =（广义力） （广义位移） • 功的符号： 系统对环境做功：W < 0 ，系统失去功，做功能力变小 环境对系统做功：W > 0 ，系统得到功，做功能力变大
各种形式的功：机械功、电功、膨胀功、表面功等， 都可与提升环境中的重物等效。 Type of work dw Comments Units Expansion -Pexdv Pe is the external pressure dV is the change in volume m3 Surface expansion ydo y is the surface tension -I do is the change in area m2 Extension f fis the tension N dl is the change in length m Electrical odQ is the electric potential V dQ is the change in charge W=W。+WE 28
28 • 各种形式的功：机械功、电功、膨胀功、表面功等， 都可与提升环境中的重物等效。 • W = We + Wf
2.能量(energy,E) The energy of a system is its capacity to do work. 从功的角度定义能量：系统能量就是它做功的能力。 √若对一绝热系统做功，则系统能量增加； √若一绝热系统对外做功，则系统能量减少。 3.热(heat,Q) The energy of a system changes as a result of a temperature difference between the system and its surroundings. ·热的符号： √放热(exothermic)过程：Q<0,系统放热失去能量 √吸热(endothermic)过程：Q>0,系统吸热得到能量29
29 2. 能量 (energy, E) • The energy of a system is its capacity to do work. • 从功的角度定义能量：系统能量就是它做功的能力。 若对一绝热系统做功，则系统能量增加； 若一绝热系统对外做功，则系统能量减少。 3. 热 (heat, Q) • The energy of a system changes as a result of a temperature difference between the system and its surroundings. • 热的符号： 放热 (exothermic) 过程 ：Q < 0 ，系统放热失去能量 吸热 (endothermic)过程 ：Q > 0 ，系统吸热得到能量
系统总能量E=Er+Ey+U √系统整体平动能E,(宏观静止，则E,=0) √系统在外场中的位能E，(一般无特殊外场存在，则E，=0) √热力学能U(化学热力学只关注热力学能) 4.热力学能(thermodynamic energy),亦称内能(internal energy),是系统状态函数，包括： kT √系统内分子运动的平动能 √转动能 (a) √振动能 √分子中电子运动能量 √核的能量 √分子间相互作用的势能 30
30 系统总能量 E = ET + EV + U 系统整体平动能 ET （宏观静止，则ET = 0） 系统在外场中的位能 EV （一般无特殊外场存在，则EV = 0 ） 热力学能 U （化学热力学只关注热力学能） 4. 热力学能 (thermodynamic energy)，亦称内能 (internal energy)，是系统状态函数，包括： 系统内分子运动的平动能 转动能 振动能 分子中电子运动能量 核的能量 分子间相互作用的势能