一、基本概念

　　1、平衡狀態

　　分子物理和熱力學中常把所研究的由大量分子組成的物體(氣體、液體或固體)稱力學系統或簡稱系統。

　　熱力學系統在條件不變(指與外界無能量交換、內部無能量轉換，也無外力場作用)的情況下，宏觀性質(指壓強P 、溫度 T、體積 V)不隨時間變化的那個狀態稱氣體處于平衡狀態(或稱熱動平衡態)。

　　2、平衡過程

　　當系統和外界有能量交換時，系統的狀態就會發生變化。系統從一個狀態變化到另一個狀態所經歷的過程稱為狀態變化過程，簡稱過程。如果在過程所經歷的所有中間狀態都無限接近平衡狀態，這個過程就稱為平衡過程。

　　3、狀態參量

　　為了描述熱力學系統處于平衡狀態時的宏觀狀態，常用一些與系統狀態有關的物理量作為描述狀態的變量(如體積、壓強、溫度等)，稱為狀態參量。

　　① 壓強:是氣體作用在容器壁單位面積上的垂直力，是大量氣體分子碰撞器壁的宏觀表現和平均效果。

　　1atm=1.013×105pa, 1cmHg=1.33×103pa

　　② 溫度:是大量氣體分子平均平動動能的量度，也是氣體分子熱運動激烈程度的量度。溫度的單位是開爾文(代號K)，熱力學溫度T和攝氏溫度℃的關 系是：

　　T=t+273.15

　　③ 體積:是氣體分子熱運動時所能達到的空間，而不是氣體分子本身的體積。對理想氣體來說(忽略分子本身大小)，就是容器的容積。

　　4、氣體分子的熱運動及其基本特征

　　所有物質(包括氣體)的分子都在作永恒的、無規則的運動，這種運動與溫度有關，其運動的劇烈程度隨溫度而變化，所以稱為分子的熱運動。

　　氣體分子熱運動的基本特征在于氣體分子之間的頻繁碰撞，而在連續的兩次碰撞之間，可看做是由分子慣性支配的自由運動。單個分子的速度大小和方向，兩次碰撞之間所走過的自由路程的長短都是不斷變化的。大量分子呈現一幅紛繁動亂的圖景，然而它們服從一定的統計規律。

　　5、理想氣體的微觀模型

　　理想氣體可以看做是自由地、無規則地運動著的彈性球分子的集合。具體地說：

　　1.氣體分子的大小與分子間的距離相比較可忽不計

　　2.遵循牛頓運動定律，每個分子的碰撞為完全彈性碰撞。

　　3.分子間的相互作用力、重力可忽略不計。

　　4.統計假設：氣體分子處于熱動平衡態時，對大量氣體分子來講分子沿各個方向運動的機會均等(沒有哪個方向的運動更占優勢)。因此，分子沿各個方向的分量的平均值相等。

　　6、氣體分子的自由度

　　決定某一物體在空間的位置所需的獨立坐標數稱為該物體的自由度。

　　單原子分子只有平動，其自由度為i=3。剛性雙原子分子具有3個平動自由度，2個轉動自由度，則其總的自由度為i=5。剛性三原子及以上分子有3個平動自由度，3個轉動自由度，其總的自由度為i=6

　　7、理想氣體的內能

　　氣體分子熱運動的動能(包括平動、轉動和振動的動能)和分子之間相互作用勢能的總和，稱為氣體的內能。

　　對于理想氣體，分子間的相互作用力可以忽略不計，所以相互作用的勢能也可忽略不計，故理想氣體的內能就是分子熱運動動能的總和。

編輯推薦：

2013年巖土工程師考試網絡輔導招生簡章

2013年巖土工程師考試報名時間匯總

2013年巖土工程師考試模擬試題集錦