第一章:平衡态与状态方程 第一节状态参量与平衡态( State variable and equilibrium state) 、物质的微观结构 原子分子学说。所有“物质”都由“分子、原子”组成,它们的 线性尺度~01nm 分子:是组成物质的保持物质化学性质的最小单元,如:H2O,cO2,N2 原子:是组成单质和化合物的基本单元它由原子核和电子组成。 无序运动。物质分子处于不停顿的无规则运动状态。 不停顿:分子动量不为0;无规则:整体质心动量为0 例:空气中汽油分子的运动,整体:随风而动;热运动:各个方向、杂乱无章 实验证据:布朗运动。1827年R. Brown 布朗运动是布朗粒子在其周围分子无规则撞击下所作的无规则跳动
第一章：平衡态与状态方程 第一节状态参量与平衡态 (State variable and Equilibrium state) 一、物质的微观结构 原子分子学说。所有“物质”都由“分子、原子”组成，它们的 线性尺度~0.1 nm。 分子:是组成物质的保持物质化学性质的最小单元， 如：H2O, CO2 , N2 , … 原子:是组成单质和化合物的基本单元,它由原子核和电子组成。 无序运动。物质分子处于不停顿的无规则运动状态。 不停顿：分子动量不为0；无规则：整体质心动量为０。 例：空气中汽油分子的运动，整体：随风而动；热运动：各个方向、杂乱无章 实验证据：布朗运动。1827年R. Brown 布朗运动是布朗粒子在其周围分子无规则撞击下所作的无规则跳动
分子之间存在相互作用力 固体、液体很难压缩——分子之间存在排斥力自旋相关 气体冷却或压缩可以形成液体——分子之间存在吸引力库仑力 常见的分子力的形式,位势 F==-V 定义q(r→>∞)=0 ()=[F·d
分子之间存在相互作用力 固体、液体很难压缩——分子之间存在排斥力 自旋相关 气体冷却或压缩可以形成液体——分子之间存在吸引力 库仑力 常见的分子力的形式，位势 = dt = − dp F 定义 (r → ) = 0 = • r r F dr ( )
常见的分子之间的相互作用的形式有 刚球势 rsd P(r) 苏则朗势( Sutherland) <d 0(r) 6 > f>0) 林纳德一琼斯势( Lennard-Jones) ()=4a24y2-(4y fa 般形式q(r)=2-2 0 s∈[9,15]t∈[4,7] 任友
常见的分子之间的相互作用的形式有 刚球势 = 0, , (r) r d r d 苏则朗势 (Sutherland) = ( ) , , ( ) 6 0 r d r r d r d 林纳德—琼斯势 (Lennard-Jones) 1 2 6 0 ( ) 4 ( ) ( ) r d r d r = − s t r r r ( ) = − s[9,15],t [4,7] 一般形式
热力学系统 定义: 作为研究对象的在给定范围内由大量微观粒子组成的物体 (或体系)。与之相对,能够对所研究的系统发生相互作用 的其他物体(或体系)称为外界(或环境)。 分类: 根据系统与外界的关系,可分为开放系,绝热系,封闭系 孤立系; 根据系统的组成成分,可分为单元系,多元系; 根据系统组成的均匀性,可分为单相系(均匀系)复相系 (非均匀系)
二、热力学系统 作为研究对象的在给定范围内由大量微观粒子组成 的物体 （或体系）。与之相对，能够对所研究的系统发生相互作用 的其他物体（或体系）称为外界（或环境）。 定义： 根据系统与外界的关系，可分为 开放系，绝热系，封闭系 孤立系； 根据系统的组成成分，可分为 单元系，多元系； 根据系统组成的均匀性，可分为 单相系（均匀系）复相系 （非均匀系）。 分类：
状态参量 定义:确定热力学系统状态的物理量称为系统的状态参量。 分类(已知) 几何状态参量: 广延量( extensive):长度(m),面积(m2A),体积(m3,V;强度量 ( intensive):单位物质所占的体积(vn) 力学状态参量: 广延量:重量(Kg,牛顿(N,Kgms2);强度量:密度(p=Kgm3,单位体积的 质量,压强(p=N/m2),单位面积所受的力。 化学状态参量 广延量:分子个数(N),mole:12g12c所含有的原子:6.022x102个;强度量: 单位体积所占有的分子个数 mole/m3),物理化学常用:M= moledo3
三、状态参量 定义：确定热力学系统状态的物理量称为系统的状态参量。 分类 （已知）： 几何状态参量： 广延量 (extensive)：长度(m)，面积 (m2 , A)，体积 (m3 , V)；强度量 (intensive)：单位物质所占的体积(Vm)。 力学状态参量： 广延量：重量 (Kg), 牛顿 (N, Kgm/s2 )；强度量：密度 (r=Kg/m3 )，单位体积的 质量，压强 (p=N/m2 )，单位面积所受的力。 化学状态参量： 广延量：分子个数 (N)，mole: 12 g 12C所含有的原子：6.022x1023个；强度量： 单位体积所占有的分子个数(mole/m3 ), 物理化学常用：M=mole/dm3