? ? ? ? 今天寫一下熱力學(xué)定律吧

? ? ? ? 熱力學(xué)第零定律有叫做熱平衡定律。什么叫做熱平衡呢？熱平衡是指兩個系統(tǒng)之間的一種關(guān)系。這里所說的系統(tǒng)不是平常的windows 或者iOS 系統(tǒng)，在熱力學(xué)里頭系統(tǒng)指的是一個研究對象，比如我們要研究一箱氣體，這箱氣體是由大量分子購成的的一個研究對象，在熱學(xué)中就叫做一個熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱為外界。例如，用電磁爐加熱容器中的氣體，把氣體作為研究對象，他就是一個熱力學(xué)系統(tǒng)，而容器和酒精燈就是外界。

? ? ? ? 現(xiàn)在回到正題。熱平衡是一種平衡狀態(tài)，如果兩個系統(tǒng)相互接觸而傳熱，當(dāng)他們的狀態(tài)參量不再發(fā)生變化時，我們就說這兩個系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡。在此又牽扯到了狀態(tài)參量的概念。什么是狀態(tài)參量呢？故名思義狀態(tài)指系統(tǒng)的狀態(tài)，比如系統(tǒng)的空間范圍，我們用體積V表示，再比如為了確定外界與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間力的作用，要用到壓強(qiáng)p等等。只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，我們就說這兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的。

? ? ? ? 講了這么多概念性的東西，回到我們最開始討論的熱力學(xué)第零定律：實(shí)驗表明：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)之間也必定處于熱平衡。熱平衡定律表明，兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學(xué)性質(zhì)，我們把表征這一“共同的熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫做溫度，這和我們平常所了解的溫度定義不太一樣，我們理解的溫度可能是物體冷熱程度的標(biāo)志。這種認(rèn)識比較膚淺 ，但也沒錯，它和熱力學(xué)定義的溫度是一致的。設(shè)想兩個冷熱不同的物體相互接觸后，過一段時間當(dāng)他們達(dá)到熱平衡時，兩個物體不就是“冷熱相同”嗎！只不過這里所說的的溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是“一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”。 如果溫度計跟物體A處于熱平衡，它又同時也跟物體B處于熱平衡，根據(jù)熱平衡定律，A的溫度便于B的溫度相等。這就是溫度計能夠用來測量和比較溫度高低的基本原理。

? ? ? ? ? 如果要定量的描述溫度，就必須用一套方法，這套方法就是溫標(biāo)。現(xiàn)代科學(xué)中用的最多的是熱力學(xué)溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做熱力學(xué)溫度，它是國際單位制中七個基本物理量之一。其他六個分別是安培、千克、秒、摩爾、米、坎德拉（光強(qiáng)的單位）。改溫標(biāo)用符號T表示，單位是開爾文。想必大家也可以猜到，發(fā)明這個的肯定是一個叫開爾文的科學(xué)家。的確，在1848年英國物理學(xué)家開爾文提出了熱力學(xué)溫標(biāo)。當(dāng)時人們在測量溫度時出先了一些問題。至于問題是什么？請聽下回分解。

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