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内容举例： 第2章 气体、固体和液体
第1节 温度和温标
第2节 气体的等温变化
第3节 气体的等压变化和等容变化
第4节 固体
第5节 液体
第2章 气体、固体和液体
第1节 温度和温标
一、状态参量与平衡态
1. 状态参量
(1)系统：研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的大量分子组成的系统，这在热学中叫作一个热力学系统，简称系统。
(2)状态参量：在热学中，用来确定系统状态的物理量叫作系统的状态参量。例如：气体的状态参量通常指的是温度、压强和体积。
2. 平衡态：在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到稳定状态，系统的这种状态叫作平衡态。
二、热平衡与温度
1. 热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律(热力学第零定律)。
2. 温度：当两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一共同的热学性质的物理量叫作温度。达到热平衡的系统具有相同的温度。
三、温度计与温标
1. 温标：确定一个温标时首先要选择一种测温物质，根据这种物质的某个特性来制造温度计；其次还要确定温度的零点和分度的方法。
2. 摄氏温度与热力学温度定义 换算关系
摄氏温度 摄氏温标表示的温度，用符号 t 表示，单位是摄氏度，符号为℃ T=t+273. 15 K，
粗略表示：T=t+273 K
热力学温度 热力学温标表示的温度，用符号T 表示，单位是开尔文，符号是K
四、平衡态与热平衡
1. 平衡态的理解
(1)平衡态的特点：系统温度、压强、体积不发生变化。
(2)热力学的平衡态是一种动态平衡。在平衡态下，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的状态参量不随时间变化。
(3)平衡态是一种理想情况。任何系统完全不受外界影响是不可能的，系统处于平衡态时，由于涨落，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。
2. 热平衡的理解
(1)只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。
(2)决定两个系统是否达到了热平衡的物理量是温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，或者说，具有相同温度的系统达到了热平衡。
3. 平衡态与热平衡概念的区别
研究对象 (1)平衡态是对某一系统而言的。
(2)热平衡是对两个接触的系统而言的
状态性质 (1)达到热平衡的两个系统都处于平衡态，两个都处于平衡态的系统之间不一定已经达到热平衡。
(2)分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两系统便达到了热平衡
判断依据 (1)系统不受外界影响，状态参量不变，则该系统处于平衡态。
(2)两个系统的温度相同，则这两个系统处于热平衡
五、热平衡与温度的关系
(1)“温度”含义的两种说法
宏观角度 温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的
热平衡角度 温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出，两个系统处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性
(2)各自处于平衡态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热
量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到热平衡。
六、解决热力学温度与摄氏温度关系问题的关键点
1. T=t+273. 15 K是解决有关摄氏温度与热力学温度问题的基础。
2. 温度变化1℃与变化1 K是等效的，即ΔT=Δt，而ΔT≠Δt+273. 15 K。
3. 根据T=t+273. 15 K，若以T为纵轴，t为横轴，可得图像如图所示，注意理解图像的物理意义。
第2节 气体的等温变化
一、等温变化
一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强随体积变化的过程叫作气体的等温变化。
二、玻意耳定律
1. 内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强p与体积V成反比。
2. 公式：pV=C(常量)或p1V1=p2V2(p1、V1和p2、V2分别表示气体在不同状态下的压强和体积)。
3. 图像
三、封闭气体压强的计算
1. 液柱类
液柱产生的附加压强：p=ρgh，其中h表示液柱或两液面之间的竖直高度，g是液柱所在处的重力加速度。
(1)容器静止或匀速运动时，根据同种液体(中间液体不间断)在同一水平液面处压强相等，在容器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强。
如图所示，C、D处液面水平且等高，液体密度为ρ，重力加速度为g，则液面C、D两处压强相等，封闭气体A的压强pA=pC=pD=p0+ρgh。
(2)容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱为研究对象，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强。
如图甲所示，玻璃管下端封闭一定质量的气体，玻璃管横截面积为S，液柱质量为m，
重力加速度为g，玻璃管竖直向上匀加速运动时，对液柱进行受力分析如图乙，
有pS-p0S-mg=ma，得p=p0+(m(g+a))/S。
2. 活塞类
以与封闭气体接触的固体(如汽缸或活塞)为研究对象，进行受力分析，列平衡方程求压强。
如图甲所示，汽缸置于水平地面上，汽缸横截面积为S，活塞质量为m，大气压强为p0，重力加速度为g。以活塞为研究对象，受力分析如图乙，由平衡条件得mg+p0S=pS，
则封闭气体的压强p=p0+mg/S。
甲 乙
四、“探究气全等温变化的规律”的实验要点
1. 实验条件
(1)保证气体的质量不变：实验前将橡皮套戴牢固，在柱塞上涂好润滑油避免漏气，以保证气体的质量不变。
(2)保证气体的温度不变：缓慢改变气体体积，并防止手接触注射器，等稳定后再读出气体压强，以保证气体的温度不变。
2. 实验数据的处理
(1)用p-V图像处理数据时，得到的图线是曲线；用p-1/V图像处理数据时，得到的图线
是过原点的直线，图线的斜率等于p与V的乘积，且保持不变。
(2)应使收集的实验数据在p-1/V坐标系中分布均匀。p-1/V图像中的某一点表示气体所处的某一状态，图像中的某一线段表示气体的状态变化的某一过程。
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