气体、固体和液体

气体

状态参量与平衡态

热力学系统

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，这在热学中叫做热力学系统，简称系统。系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。

热学中的状态参量

• 体积$V$（几何参量）：确定系统的空间范围
• 压强$p$（力学参量）：确定外界与系统之间或系统内部各部分之间力的作用
• 温度$T$（热学参量）：确定系统的冷热程度

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。这种状态叫平衡态（理想情况，动态平衡），否则就是非平衡态。

温度与温标

热平衡

如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量就不再变化了，这说明两个系统达到了平衡。这种平衡叫热平衡。

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。

热力学温度

当两个系统处于热平衡时，表征共同热学性质的物理量叫做温度。热力学温标表示的温度叫热力学温度，用符号$T$表示。单位：开尔文，符号 $K$。

摄氏温标与热力学温标的关系：$T=t+273.15\text{K}$。