11.我國(guó)古代成就(1)火的發(fā)明和利用是人類認(rèn)識(shí)熱學(xué)的最早知識(shí)萌芽,約在170萬年前元謀人開始用火.摩擦生火最終“將人同動(dòng)物界分開”.(2)“溫度”至關(guān)重要,我國(guó)古代人民已會(huì)根據(jù)“火候”判斷溫度.“爐火純青”指銅水變青,可以澆鑄了(相當(dāng)于爐溫1200度).(3)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,已掌握了“淬火”“退火”等技術(shù).比歐美早2000年.(4)熱的本質(zhì),前5世紀(jì)提出“五行學(xué)說”,其中關(guān)于熱(火)的描述類似于23個(gè)世紀(jì)后西方提出的說法.一、熱學(xué)的發(fā)展史2.

現(xiàn)代意義上的熱學(xué)開始于18世紀(jì)以后建立起了分子物理學(xué)和熱力學(xué)第二篇?dú)怏w動(dòng)理論和熱力學(xué)2二、熱學(xué)的研究對(duì)象組成宏觀物體的大量微觀粒子(分子、原子)的一種永不停息的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。是比機(jī)械運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜,更高級(jí)的運(yùn)動(dòng)。

微觀：熱運(yùn)動(dòng)

宏觀：熱現(xiàn)象凡是與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象都是熱現(xiàn)象,組成宏觀物體的大量微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)。熱運(yùn)動(dòng)是熱現(xiàn)象的微觀實(shí)質(zhì)熱現(xiàn)象是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)(與溫度有關(guān)的物理規(guī)律)冷熱---溫度3單個(gè)分子—無序、具有偶然性、遵循力學(xué)規(guī)律.研究對(duì)象特征整體（大量分子）—服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律.

宏觀量：表示大量分子集體特征的物理量（可直接測(cè)量）,如等.

微觀量：描述個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量（不可直接測(cè)量），如分子的等.4宏觀量微觀量統(tǒng)計(jì)平均

三、研究的兩種方法1.

熱力學(xué)——宏觀描述

實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律，從能量觀點(diǎn)出發(fā)，分析研究物態(tài)變化過程中熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件.

1）具有可靠性；

2）知其然而不知其所以然；

3）應(yīng)用宏觀參量.特點(diǎn)52.

氣體動(dòng)理論——微觀描述

研究大量數(shù)目的熱運(yùn)動(dòng)的粒子系統(tǒng)，應(yīng)用模型假設(shè)和統(tǒng)計(jì)方法.兩種方法的關(guān)系氣體動(dòng)理論熱力學(xué)相輔相成

1）揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)；

2）有局限性，與實(shí)際有偏差，不可任意推廣.特點(diǎn)6

以觀察和實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，從能量的觀點(diǎn)來說明熱、功等基本概念，以及他們之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件。7§4.1熱力學(xué)第一定律一、內(nèi)能功和熱量

實(shí)際氣體內(nèi)能：所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。內(nèi)能是狀態(tài)量:E=E(T,V)理想氣體內(nèi)能:是狀態(tài)參量T的單值函數(shù)。系統(tǒng)內(nèi)能改變的兩種方式1.做功可以改變系統(tǒng)的狀態(tài)摩擦升溫（機(jī)械功）、電加熱（電功）

功是過程量8作功是系統(tǒng)熱能與外界其它形式能量轉(zhuǎn)換的量度。2.熱量傳遞可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能

熱量是過程量熱量是系統(tǒng)與外界熱能轉(zhuǎn)換的量度。使系統(tǒng)的狀態(tài)改變，傳熱和作功是等效的。9二、準(zhǔn)靜態(tài)過程

當(dāng)熱力學(xué)系統(tǒng)在外界影響下，從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化過程，稱為熱力學(xué)過程，簡(jiǎn)稱過程。熱力學(xué)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程非靜態(tài)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程：系統(tǒng)從一平衡態(tài)到另一平衡態(tài)，如果過程中所有中間態(tài)都可以近似地看作平衡態(tài)的過程。1.準(zhǔn)靜態(tài)過程是理想化過程非平衡態(tài)←快←無限緩慢接近平衡態(tài)10

如何判斷“無限緩慢”？弛豫時(shí)間:

系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)變到相鄰平衡態(tài)所經(jīng)過的時(shí)間平衡破壞→

新的平衡

t過程

>>

：過程就可視為準(zhǔn)靜態(tài)過程所以無限緩慢只是個(gè)相對(duì)的概念。非靜態(tài)過程：系統(tǒng)從一平衡態(tài)到另一平衡態(tài)，過程中所有中間態(tài)為非平衡態(tài)的過程。2.準(zhǔn)靜態(tài)過程可用過程曲線來表示等溫線等壓線等容線p－V圖p0Vp－V圖上，一點(diǎn)代表一個(gè)平衡態(tài)，一條連續(xù)曲線代表一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程。11三、準(zhǔn)靜態(tài)過程的功與熱量1.體積功Spdl當(dāng)活塞移動(dòng)微小位移dl時(shí)，系統(tǒng)對(duì)外界所作的元功為：dW=Fdl=pSdl=pdVdV>0,dW>0系統(tǒng)對(duì)外界作正功dV<0,dW<0系統(tǒng)對(duì)外界作負(fù)功dV=0,dW=0系統(tǒng)不作功

功是過程量。如圖示兩過程的體積功dVp1pp2aV1V2V0bI12

作功改變系統(tǒng)熱力學(xué)狀態(tài)的微觀實(shí)質(zhì)：分子規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量碰撞分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量

功是系統(tǒng)與外界交換的能量的量度2.準(zhǔn)靜態(tài)過程中熱量的計(jì)算熱容量(C)：系統(tǒng)在某一無限小過程中吸收熱量dQ與溫度變化dT的比值稱為系統(tǒng)在該過程的熱容量．單位是J·K-1熱容量與比熱的關(guān)系為C=Mc比13摩爾熱容量(Cm)：一摩爾物質(zhì)的熱容量叫摩爾熱容量，單位為J·mol-1·K-1．利用熱力學(xué)第一定律

傳熱的微觀本質(zhì)是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量碰撞從高溫向低溫物體的傳遞熱量也是能量變化的量度14四、熱力學(xué)第一定律

對(duì)于任一過程，系統(tǒng)與外界可能同時(shí)有功和熱量的交換,且系統(tǒng)能量改變僅為內(nèi)能時(shí)，根據(jù)能量守恒有。

ΔE＝Q+(-W)或Q＝ΔE+W

規(guī)定：系統(tǒng)吸熱，Q>0，放熱，Q<0；系統(tǒng)對(duì)外作功，W>0，外界對(duì)系統(tǒng)做功，W<0．系統(tǒng)內(nèi)能增加，E>0,內(nèi)能減少E<0。如果系統(tǒng)經(jīng)歷一微小變化過程，則