一、学习目标

• 换算摄氏温度和热力学温度。
• 运用气体三种实验定律。
• 比较晶体、非晶体和液体表面现象。

二、核心概念

温度和温标： 热平衡是温度相同的宏观标志，热力学温标与摄氏温标满足 $T=t+273.15$。

气体的等温变化： 一定质量理想气体温度不变时 $pV=\text{常量}$，$p-V$ 图为双曲线。

气体的等压变化和等容变化： 等压时 $V/T$ 恒定，等容时 $p/T$ 恒定；综合得到理想气体状态方程。

固体： 晶体具有规则微观结构和确定熔点，可分单晶体与多晶体；非晶体无确定熔点。

液体： 液体表面张力使表面趋于收缩；浸润与不浸润取决于液体和固体分子作用，毛细现象由此产生。

本章强调模型、系统、图像、实验和守恒思想。所有公式都要结合适用条件，计算统一使用国际单位，并明确矢量方向和能量流向。

三、重点知识

本章常用关系：

$$T=t+273.15$$ $$pV=\text{常量}$$ $$\frac{V}{T}=\text{常量}$$ $$\frac{p}{T}=\text{常量}$$

四、知识点讲解

知识图连接本章的模型、方向和能量转化。先辨认图中的研究对象和过程，再按分节构建完整知识链。

1. 温度和温标

热平衡是温度相同的宏观标志，热力学温标与摄氏温标满足 $T=t+273.15$。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$T=t+273.15$$

2. 气体的等温变化

一定质量理想气体温度不变时 $pV=\text{常量}$，$p-V$ 图为双曲线。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$pV=\text{常量}$$

3. 气体的等压变化和等容变化

等压时 $V/T$ 恒定，等容时 $p/T$ 恒定；综合得到理想气体状态方程。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$\frac{V}{T}=\text{常量}$$

4. 固体

晶体具有规则微观结构和确定熔点，可分单晶体与多晶体；非晶体无确定熔点。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$\frac{p}{T}=\text{常量}$$

5. 液体

液体表面张力使表面趋于收缩；浸润与不浸润取决于液体和固体分子作用，毛细现象由此产生。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。实验题需说明原理、装置、测量量、数据处理及误差来源。

五、易错点

六、例题

例题 1

27℃是多少K？

解析： 加273.15。

答案： 约300 K。

例题 2

等温压强加倍，体积怎样？

解析： $pV$ 恒定。

答案： 减半。

七、练习题和答案

1. 绝对零度约多少℃？
2. 等温规律？
3. 等压时体积与什么成正比？
4. 单晶体可能各向异性吗？
5. 液滴趋向球形原因？

参考答案

1. −273.15℃。
2. $pV$ 恒定。
3. 热力学温度。
4. 可能。
5. 表面张力。