普通物理热学 李椿 电子教案-五星文库
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普通物理热学 李椿 电子教案
导读：理解温度的物理意义，呈平衡态的条件无热流：热学平衡条件，系统的宏观物理量仍会发生微小的变化，在热力学中可以认为平衡状态下系统的宏观物理量具有确定的数值，――用确定的物理量作为描述系统状态的变量，引进一个新的物理量――温度来表示系统的冷热程度，热力学第零定律的物理意义，第一章温度◆本章学习目标1、深刻理解热力学第零定律。2、理解气体的平衡状态、状态参量等概念。3、掌握测温原理及经验温标、理想气体
◆ 本章学习目标
1、深刻理解热力学第零定律。
2、理解气体的平衡状态、状态参量等概念。
3、掌握测温原理及经验温标、理想气体温标，理解温度的物理意义。
4、掌握理想气体物态方程及其应用。
◆ 本章教学内容
1、平衡状态
3、气体的物态方程
◆ 本章重点
理想气体物态方程
◆ 本章教学学时
计划：6 学时
实际：7学时（含1学时习题）
§1. 平衡态 状态参量
一、平衡态
1、系统与外界
热力学系统（简称系统）――由大量分子原子组成的物体或物体系。
注意：主要研究气体系统，固体和液体系统的热力学问题不在这里研究。 外界―― 一个热力学系统所处的外部环境。
2、系统分类
孤立系统：与外界既不交换能量又不交换物质的系统。
开放系统：与外界既交换能量又交换物质的系统。
封闭系统：与外界交换能量而不交换物质的系统。
均匀系（单相系）：系统的各部分完全一样。
非均匀系（复相系）：系统的各部分不同且有界面。
定义：在不受外界影响（外界对系统既不做功又不传热）的条件下的热力学系统，宏观性质不随时间变化的状态。
热力学平衡态包括力学平衡、化学平衡、热平衡和相平衡。
这四种平衡都达到才称热力学平衡态。
注意：热力学平衡态与热平衡的区别
热力学平衡
呈平衡态的条件无热流：热学平衡条件，系统内部温度处处相等。
无粒子流：力学平衡条件，系统内部各部分之间、系统与外界之间应达到力学平衡，通常情况下反映为压强处处相等。
化学平衡：化学平衡条件，即在无外场下系统各部分的化学组成应是处处相等。
可以用p、V、T图来表示。只要上述三个条件一个得不到满足，就是非平衡态，不能用p、V、T图来表示。
1）事实上，并不存在完全不受外界影响，从而使得宏观性质绝对保持不变的系统，所以平衡态只是一种理想模型，它是在一定条件下对实际情况的抽象和近似。
2）由于永不停息的热运动，各粒子的微观量和系统的微观态都会不断地发生变化。但只要粒子热运动的平均效果不随时间改变，系统的宏观状态性质就不会随时间变化。因此，确切地说平衡态应该是一种热动平衡的状态。
3）在平衡状态下，系统的宏观物理量仍会发生微小的变化，称为涨落。组成系统的微观粒子数量极大时，这种涨落很小从而可以忽略。在热力学中可以认为平衡状态下系统的宏观物理量具有确定的数值。
5、平衡态的特点
1）单一性（p,T）处处相等；
2）物态的稳定性――与时间无关；
3）自发过程的终点；
4）热动平衡，有别于力平衡。
6、非平衡态
在自然界中，平衡态是相对的、特殊的、局部的与暂时的，不平衡才是绝对的、普遍的、全局的和经常的。
课后P28 思考题 1
二、状态参量
――用确定的物理量作为描述系统状态的变量。
热力学量可分成：广延量和强度量
广延量：与系统的总质量成正比的量。（体积、面积等）
几何参量：体积 力学参量：压强 化学参量：质量或物质的量 电磁参量：电场强度、电极化强度；磁感应强度，磁化强度
强度量：与系统的总质量无关的量。（压强、电场强度等）
引进一个新的物理量――温度来表示系统的冷热程度。
气体的温度，宏观上表现为气体的冷热程度，而微观上看它表示的是分子热运动的剧烈程度。
一、热力学第零定律
热接触：系统间能发生传热的接触。
热平衡：两个系统在发生传热的条件下达到的一个共同的平衡态。
热平衡定律（热力学第零定律）：如果两个热力学系统的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，则它们彼此也必定处于热平衡。 热平衡定律为建立温度概念提供了实验基础。
注意：决定系统热平衡的宏观性质为温度，即温度是决定一系统是否与其他系统处于热平衡的宏观性质，特征就在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。
热力学第零定律的物理意义
? 互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征，即它们的温度是相同的。
? 热力学第零定律不仅给出了温度的概念，而且指出了判别温度是否相同的方法。
课后P28 思考题 2 , 3
―― 温度的数值表示法
1、 经验温标
―― 在经验上以某一物质属性随温度的变化为依据并用经验公式进行分度的温标。 以液体温度计－摄氏温标为例
原理：利用液体的体积随温度改变的性质制成的。即用液体的体积来标志温度。
选择测温物质，确定测温参量（属性）
经验温标的三要素选定固定点
进行分度，即规定测温参量随温度的变化关系
例：水银温度计
（1）水银－测温物质
体积随温度变化－测温属性
（2）冰点－0摄氏度
汽点－100摄氏度
（3）确定测温属性（体积）随温度的变化关系：线性变化
课本P10 表1-1
几种常用的温度计
缺点：采用同一种温标，选取不同的测温物质（或同一种物质的不同测温属性）来测量同一对象的温度时，所得的结果也并不严格一致。
课后P29 思考题 4
例题：课后习题P31
4、铂电阻温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时,铂电阻的阻值为90.35Ω,当温度计的测
温泡与待测物体接触时,铂电阻的阻值为90.28Ω,试求待测物体的温度,假设温度与铂电阻的阻值成正比,并规定水的三相点为273.16K。
解:依题给条件可得
则a?TTtr ?RRtr
故T?Ttr273.16KR??90.28?272.9K
5、在历史上,对摄氏温标是这样规定的:假设测温属性X随温度t作线性变化,即t?aX?b，
并规定冰点为t=0℃,汽点为t=100℃。设X1和X2分别表示在冰点和汽点时X的值,试求上式中的常数a和b。
解: ∵t?aX?b
由题给条件可知 aX1?b?0?C
aX2?b?100?C
由② ― ①得
aX2?aX1?100?C
将③式代入①式得
b??100?CX1/(X2?X1)
2、理想气体温标
―― 标准温标（为了使温度的测量统一）
气体温度计：
（1）定容气体温度计（气体的体积保持不变，压强随温度改变）
（2）定压气体温度计（气体的压强保持不变，体积随温度改变）
理想气体温标：
以气体为测温物质，利用理想气体状态方程中体积（压强）不变时压强（体积）与温度成正比关系所确定的温标称为理想气体温标。
? 定容气体温度计
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百科词条： （最后修订于 14:27:30）[共127字]摘要：热平衡（heatbalance）是指机体通过调节产热率和散热率，使机体的产热量等于散热量，而保持机体体温处于平衡的状态[参考资料]中华人民共和国卫生部.GBZ/T229.3—2010工作场所职业病危害作业分级第3部分：高温[Z]..。......&&&
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西医学用理化语言定义了人的生理、病理过程中的水电平衡、酸碱平衡、血糖平衡等多种对偶平衡、拮抗平衡，形成健康是平衡、疾病是不平衡的观念，发展了平衡疗法。20世纪以来人体生理学的发展，以坎农和维纳为代表建立的“内稳态理论认为，平衡概可全部热能都可能转化为功；第三定律——绝对零度不可能达到。
人们很早就有冷热的概念。对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念（例如区分了温度和热量），并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。关于热现象的普遍规律的研究称为热力学。理变化或病理情况下，全身或局部的热平衡会受到影响或破坏，表现为组织温度升高或降低，这些变化可以通过红外热象图反映出来。自50年代英国劳森（R.Lawson）应用热象仪发现乳腺癌患者局部皮肤温度升高后，红外热象技术逐步被人们重视并广泛应用于离达到平衡状态，这种平衡叫做电离平衡。电离平衡跟其他化学平衡一样，也是动态平衡。到达平衡时，参与电离平衡的分子和各种离子的浓度都保持不变，但电离和重新结合都仍在进行。这种平衡是有条件的，因而是暂时的、相对的。当条件改变时，原有的平衡将被破在外界环境条件不改变时，若热力学系统的状态不随时间而改变，系统中也不存在宏观的流动过程，则系统的此种状态称为平衡态。这种平衡态是宏观平衡态，也称为热力学平衡态。在这种状态，构成系统的大量分子仍在不停地做各种运动（物理的和化学的），不过不存则效果越佳。训练频度应尽可能达到平衡反应可成为习惯性动作时为止。
3.常用平衡训练方法
（1）基本原则：
①从静态平衡（1级平衡）训练开始，过渡到自动动态平衡（2级平衡），再过渡到他动动态平衡（3级平衡）。
②逐步缩减人体支撑面积和证
下肢骨折未愈合；不能负重站立；严重的心血管疾病；发热、急性炎症；不能主动合作者。
Berg平衡量表，或平衡功能测量仪等。
1.平衡反应检查
（1）坐位平衡反应：
检查体位：患者坐在椅子上。
检查方法：评定者行为明显的受到电磁场的影响和约束。
根据离子温度与电子温度是否达到热平衡，可把等离子体分为平衡等离子体和非平衡等离子体。在平衡等离子体中，各种粒子的温度几乎相等。在非平衡等离子体中电子温度与离子温度相差很大。
通常把电离度小于0.1％的称为“热力势”，而在化学中称为自由能。凡物质系统的状态实际发生的变化，其自由能必减少，在其自由能达到最小值时，即趋于热平衡。一个物质系统在等温过程中，所含自由能越多，可做的功越多；所含的自由能越少，可做的功越少。人体是一个物质系统，其能量，使细胞外液钠的水平难以维持，血清钠降低，若同时补液不当，给予过多等渗葡萄糖水或给饮水过多，则更易导致低钠血症。临床应在尽可能排除SIADH情况下，予以详细观察，掌握血清钠、尿钠和血浆与尿液的渗透压。治疗中均应补钠，若平衡盐液不足以纠正血清曲线，根据此曲线可准确地分别计算左、右心室收缩功能、舒张功能与室壁局部功能的各种参数。
平衡门控心血池显像
平衡门控心血池显像适应证如下：
1.观察心脏及大血管的形态、大小与功能状态。
2.观察左、右心室在负荷光直接照射进温室，加热室内空气；而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让市内的热空气向外散发，使市内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。
通常，行星接受的太阳辐射和向周围散射的热量会在某一温度值附近达到平衡。但若行里大气中有较健康危害，产生严重的热损伤。在采取上述措施的同时，严格进行热应激监测和热损伤防护措施，通过调整高温作业劳动休息制度，严格限制劳动者接触热环境的时间比率。附录A （规范性附录） 正确使用说明
A.1 本部分适用于对热环境产生习服并着绝热液。溶解平衡是有条件的、暂时的和相对的。当条件改变时，如温度升降，在饱和溶液中加入溶剂时，原有的溶解平衡就被破坏。溶解平衡又是相平衡。含有未溶解固体溶质的饱和溶液，整个体系里存在固-液两相平衡。溶解平衡也可以是气-液或液-液两相平衡。 最后皮层等相关区域，产生平衡觉。平衡觉与小脑联系密切。平衡觉在重新分配身体肌肉紧张度、促进自我保持平衡上，起着重要作用。平衡觉与视觉的联系表现在前庭器官受到刺激时，可以观察到各种物体仿佛在视野中移动的晕眩现象。平衡觉还与内脏有联系。当前庭器官己的需要，维护某些地区的生态平衡（如建立自然保护区）；或打破某些地区旧的平衡，建立新的平衡（如改造荒漠，使之变成绿洲）。
生态系统发展到一定的阶段，它的生产者、消费和分解者之间能够较长时间地保持着一种动态的平衡，也就是它的能量流动和物质循国古生物学家艾尔德莱奇（N.Eldredge）和古尔德（S.J.Gould）提出。这个学说的英文含义是：不时被打断了的平衡。这个学说的要点是：生物进化不是渐变的，而是渐变与骤变交替出现的过程。在短时期内发生骤变之后，又在长时期内进行相对稳定平衡区为头针刺激区名。相当于小脑半球在头皮上的投影部位。在枕外粗隆顶端旁开3.5厘米处，向后引平行于“前后正中线”的长4厘米的直线。主治小脑性平衡障碍。[参考资料] 高忻洙，胡玲主编.中国针灸学词典[M].南京：江苏科学技术出版社，201 用于不能经口摄取或摄取量不足的病人维持水电介质平衡及提供机体能量。如手术前后或脱水患者。用量用法 遵医嘱。根据不同病人调节酸碱平衡的需要调配。规格
液体。最后修订于 日 星期三 23:15:01 (GMT+08:00)水平衡（water equilibrium）是指人体水分的摄入与排出之间的平衡关系，即从饮食摄取的和体内代谢产生的水，与从尿粪排出及呼吸和皮肤蒸发的水量相当；也指正常情况下，人体细胞和组织水分分布处于平衡状态[参考资料] 中华人民共和国国液排出体外），表现为氮的摄入和排出大致相等，称为总氮平衡（或氮总平衡）。少年儿童、恢复期病人、孕妇等，因生长发育和新组织生成的需要，摄入的氮多于排出的，即蛋白质合成多于分解，称为正氮平衡。而营养不良、饥饿、慢性消耗性疾病的患者和有严重组织平衡试验（balance test）是指定量测定机体对营养素的摄入量与排出量是否达到平衡的一种试验[参考资料] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.WS/T 476—2015 营养名词术语[Z]..。计算见式（20）般情况仍相当好，热退后很快恢复。相反，体弱儿、新生儿即使感染很严重，体温可不高甚或不升。年长儿体温较稳定，若体温骤然升高，全身情况较差，常常反映有严重疾病存在。
热型分为稽留热、弛张热、间歇热和双峰热等。在一定范围内，热型对疾病的诊断具平衡因子（equilibrium factor）指氡的平衡当量浓度与氡的实际浓度之比F。平衡当量浓度是氡与其短寿命子体处于平衡状态并具有与实际非平衡混合物相同的α潜能浓度时氡的活度浓度。[参考资料] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.做反应的可逆性。可逆反应的反应方向和状态完全取决于反应的条件。当外加条件（如温度、压强、浓度等）改变时，平衡就会相应改变，发生平衡移动，直到建立新的平衡状态。最后修订于 日 星期四 10:46:26 (GMT+08:00)钩体病、流脑、败血症等相鉴别。治疗方案拉沙热患者早期用利巴韦林，疗程10 天，取得疗效。用富含中和抗体的免疫血浆治疗有很好效果，但得到高滴度中和抗体的血浆较困难。支持疗法包括维持血容量和电解质平衡等。并发症并发低血压性休克、急性肾衰竭和严平衡；能量摄入大于消耗为正平衡；能量摄入小于消耗则为负平衡[参考资料] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.WS/T 476—2015 营养名词术语[Z]..。最后修订于 日 星期一 16:14:工作是一项重要的思想政治工作。领导者做思想政治工作的行为就在于洞察人的心理变化，不断做好从不平衡到平衡的过渡和维护工作，努力提高每个人心理平衡的自我控制能力。最后修订于 日 星期五 16:34:31 (GMT+08:00)，高热，24～36h内体温升高达39～40℃，多数患者表现为稽留热或弛张热。大部分患者经治疗5～7天后，体温逐渐恢复至正常水平。少数患者于发热3～5天后体温降至正常，1天后再度上升，称为双峰热或马鞍热（saddle fever）。发热时常间渗出液可逐渐吸收。然而，如果血容量减少超过机体代偿能力，则可造成休克。
2.能量不足和氮负平衡伤后机体能量消耗增加，分解代谢加速，出现氮负平衡。
3.红细胞丢失较重的烧伤可使红细胞计数减少，其原因可能是血管内凝血、红细胞沉积、红细胞形动的情况下继续离心，则由于离心力所引起的沉降与逆方向扩散相均衡，而使管内溶质的浓度分布保持一定。这种状态就是沉降平衡。通过平衡时的浓度分布分析可计算出溶质的分子量。在实验时使用分析用的超速离心机，为正确求出浓度分布有必要用干涉光学系统或光阴阳应象大论》：“寒伤形，热伤气。”《黄帝内经素问·至真要大论》：“岁少阴在泉，热淫所胜，则焰浮川泽，阴处反明。”《黄帝内经素问·热论》：“病已衰而热有所藏，因其谷气相薄，两热相合，故有所遗也。”热证·热热意指热证[参考资料] 李经纬等主测定96h。在96h内无异常检验值出现者，可以不必再查。肾脏及心脏功能检查视临床需要而定。（5）支持疗法：维持水电解质平衡，纠正低血糖，补充维生素K11（如凝血酶原时原时间比率大于1．5）或用新鲜冷冻血浆、浓缩凝血因子（如凝血酶原时原时间比传平衡。
2．群体的遗传平衡和等位基因频率推算由于人类群体中大多数遗传性状都处于遗传平衡状态，据此可计算等位基因频率。如已知某种常染色体隐性遗传病（白化病）在一特定人群中频率，就能计算这个异常基因的携带者和基因频率。白化病发病（aa）(q平衡固定牵引架是一种体外固定器。
平衡固定牵引架的功能
有固定和复位两种功能，适用于股骨干骨折，能提高骨折断端的对位效果。
平衡固定牵引架的结构
该牵引架由一个支撑套和两条牵引杆组成。支撑套采用可透X光线的金属铝板制成，分前后两叶来，当机体酸性产物增加时，相应的缓冲及排出能力加强，从而维持酸碱动态平衡。如果因病理原因使机体产酸过多或排出不足，或产酸不多而排出增加，就会发生酸碱平衡紊乱。最后修订于 日 星期三 23:07:37 (GMT+08:00)，只要等位基因存在，就会有两种或两种以上的基因型，其中最低的基因频率也不能仅用突变来维持，各基因型达到了遗传平衡，这种情况称为平衡多态性（balanced polymorphism）。人类许多基因座位都存在着多态性，最稳定的多态性是突变基5%-70%。
球-管平衡在某些情况下可能被打乱。例如，渗透性利尿时，近球小管重吸收率减少，而肾小球滤过率不受影响，这时重吸收百分率就会小于65%-70%，尿量和尿中的NaCI排出量明显增多。
目前认为球-管平衡障碍与临床上见到的某些水，其中夹杂着并发症的表现，诊断多有困难。临床强调熟悉病情，掌握规律，根据病情发展，预见酸碱平衡失调的规律，及时检测加以证实，把握治疗原则并及时进行针对性处理。最后修订于 日 星期五 15:14:41 (GMT+08:00)决化学变化及相变化的方向和限度问题。主要内容包括热力学基础、热化学、气体与溶液的热力学、相平衡及化学平衡等。它为化工热力学提供基础理论、基本方法和基本数据。最后修订于 日 星期日 19:51:36 (GMT+08:00)方法研究生命现象中各种热力学规律的科学。主要研究生命过程中的能量转化以及生物体的高度的有序性。还研究生物体和周围环境的热交换与体温分布、体温调节的关系。生命是与外界不断地进行物质与能量交换的开放系统，近年来由于非平衡热力学的发展，生物热力巴病、炎症性肠病，麦胶性肠病以及维生素B12缺乏症相鉴别。
治疗措施首先给予营养丰富的饮食，适当补液，纠正电解质平衡失调。腹泻次数过多者给予止泻剂。维生素B12、叶酸治疗时间要持续一年。同时给予抗生素治疗，口服四环素250～500mg平衡系统为经络实质假说之一。我国学者孟昭威1978年在青岛全国性生理学会上提出经络系统是第三平衡系统。第一平衡系统——躯体神经系统，维持快速平衡。第二平衡系统——植物神经系统，维持内脏活动平衡。第三平衡系统——经络，维持体表和内脏间的平衡以及DIC、细菌性肺炎、腮腺炎等。
黄热病须与登革热、流行性出血热、钩端螺旋体病、恶性疟、回归热、病毒性肝炎、药物性或中毒性黄疸，以及立克次体病、伤寒、埃堡拉热及其他各种出血热（拉沙热、非洲出血热、玻利维亚出血热、阿根廷出血热等）相区别，高热，24～36h内体温升高达39～40℃，多数患者表现为稽留热或弛张热。大部分患者经治疗5～7天后，体温逐渐恢复至正常水平。少数患者于发热3～5天后体温降至正常，1天后再度上升，称为双峰热或马鞍热（saddle fever）。发热时常，将强而平衡的动物，按灵活性分成灵活的和不灵活的。其中不灵活的就是安静型，也称安定型，又称强平衡惰性型，或强平衡不灵活型。这种动物的神经过程强而平衡，但不灵活，神经过程难以从一种状态转化为另一种状态。这种动物难于兴奋，表现出迟缓、不灵活的特即兴奋过程和抑制过程的强度、平衡性和灵活性），确定了高级神经活动的4种基本类型。他首先按兴奋过程的力量，把动物分成强的和弱的，然后又将强的动物按兴奋过程和抑制过程的相对力量，分成平衡的和不平衡的。最后，将强而平衡的动物，按灵活性分成灵活的和～14m/s；
第三平衡系统—控制体表内脏之间协调平衡的经络系统，传递体表刺激对内耻的影响，保持其更慢的动态平衡，其传导速度约为2.7cm～8cm/s；
第四平衡系统—控制全身内分泌系统以及其他一切器官组织的慢平衡，其活动速度以分钟计算性（即兴奋和抑制过程的强度、平衡性和灵活性），确定了高级神经活动的4种基本类型。他首先按兴奋过程的力量，把动物分成强的和弱的，然后将强的动物按兴奋过程和抑制过程的相对力量，分成平衡的和不平衡的。最后，将强而平衡的动物，按灵活性分成灵活的和
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热学在中学物理教学中的地位和作用
来源:《教育学文摘》2015年7月总第161期供稿文/纪荣坤
[导读]随着计温学和量热学的建立，对热现象的研究走上了实验科学的道路。
◆ 纪荣坤　河北省深泽县新开街学校　052500&
　　热现象与人的生活关系密切，人类的文明大概就是从学会用火开始的。对热现象的研究可以说开始很早，但真正成为一门科学还是近几百年的事。科学的发展是与生产技术的进步、生产力的发展密切相关的。18世纪初，第一部蒸汽机问世，为年的工业革命准备了条件。
　　由于蒸汽机的出现和应用，热现象的研究受到重视，到18世纪前半期，制造出了一些供实际应用的温度计，相继建立了华氏、摄氏等经验温标，系统的计温学初步建立，在定量研究热现象方面迈出了重要的一步。温度计的发明和改进，又进一步促进了量热学的发展，热量、热容、比热、潜热等概念初步形成，量热器开始使用，热平衡方程建立起来，量热学形成了系统的科学。
　　随着计温学和量热学的建立，对热现象的研究走上了实验科学的道路。18世纪后期，英国人瓦特对蒸汽机的改进起了关键性的作用，这大大促进了生产力的发展，也促进了人们对热现象更深入的研究。由于对热本质的研究不断深入，热是一种物质的说法彻底破产，能量守恒定律即热力学第一定律在19世纪得以建立。这期间，一大批科学工作者在各个不同的领域作出了自己的贡献，其中最著名的有迈尔、焦耳、亥姆霍兹三位。德国医生迈尔思维敏捷、视野开阔、善于总结，最先提出了能量守恒思想，认为热是能量的一种形式，可与机械能相互转化。英国物理学家焦耳是一个孜孜不倦的实验物理学家，他在长达40年的时间里进行了大量精确的实验，令人信服地证明了热量和功之间存在着确定的数量关系，为能量转化与守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础。而德国的亥姆霍兹在论述能量守恒的普遍性上起着重要的作用。
　　以上对热现象的研究，都是根据对现象的观察和实验所总结出来的宏观热现象的基本规律，用严密的、科学的逻辑推理方法，研究和讨论热学系统的性质，称为热现象的宏观理论。早在热力学第一定律建立之前，法国工程师卡诺对热机理论作了深入的研究，在此基础上，德国物理学家克劳修斯和英国物理学家开尔文分别于1850年和1851年独立地发现了热力学第二定律，论述了热学过程的不可逆性，找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数，这套理论发展到现在，称为&热力学&。
　　在热力学理论发展的同时，人们已注意到热现象与组成物质的大量微观粒子的无规则运动有着密切关系，从微观的角度研究热现象的工作也已开始，在19世纪中叶以后得到了飞跃的发展。首先是气体动理论（以前称为气体分子运动论或气体分子动理论）的提出和完善、概率统计方法的运用，使气体动理论从定性的论述发展成为定量的理论，这就是关于热现象研究的微观理论。气体动理论发展为分子物理学，再进一步发展，就是&统计物理学&。热现象的各种宏观性质都与微观粒子的运动情况有关，各宏观物理量都是相应微观量的统计平均值，任何宏观的平衡态都必然伴随着永不停息的微小涨落，这就是关于热现象的微观理论的主要观点。
　　20世纪50年代以后，关于非平衡态的热力学和统计物理学理论得到迅速发展，已经从平衡态和近平衡态向着远离平衡态的方向推进，这为寻找从无序到有序转化的途径提供了新的思想和新的概念。但相对于平衡态理论来讲，非平衡态理论还显得很不完善，这是今后继续研究和发展的重点方向。
　　热学是物理学的重要组成部分，热运动是物质运动的一种重要形式，热运动对应的能量&&热力学能（内能）是一种重要的能量形式，因此，热学部分的知识历来是中学物理课程的重要组成部分。热学与力学相比，研究对象、研究内容和研究方法都大不相同，力学研究的是宏观物体（其模型是质点、质点组或刚体等），以牛顿定律为基础，研究其机械运动规律以及机械能的转化与转移等等。
　　而热学的研究对象是由大量微观粒子（分子、离子、原子等）组成的热学系统，研究与大量分子无规则运动有关的热学现象，包括温度及温度的测量、热量的传递与量度、物体受热后体积的膨胀、大量分子无规则运动所对应的能量（即内能）、内能与机械能等其他能量间的转化与守恒、内能的应用、热机及热机效率的提高、固体、液体、气体的性质及物质状态的变化等等。研究热现象，与研究宏观物体的机械运动的方法完全不同，要想去追寻每一个分子，用力学的方法研究它们的运动状态，既不可能，也无必要。热现象的宏观性质，是这些大量分子集体的运动的宏观表现，研究热现象所采用的方法是统计方法。对于中学生来说，数学基础有限，对于什么是统计、平均尚不能真正理解，很多问题还不能进入定量阶段，只能进行初步的定性讨论。但对于一些基本的观点和思想，必须向学生介绍，使他们在认识能力上有所提高，在学习方法上有所适应。
　　初中阶段对热现象的学习，主要是了解一些与生活密切相关的、常见的热现象，包括温度和常用的液体温度计、温度测量的基本方法、热量传递的初步知识、比热容和燃料燃烧值的概念和简单计算、内能的初步概念和对热机的简单介绍，也介绍了气体动理论（分子运动论）的几个基本观点。对于固体、液体、气体的性质以及物质状态的变化，状态变化过程中热量的传递及内能的变化等占用了较大的篇幅，并从分子热运动的角度定性解释有关现象，促使学生初步建立分子热运动的图像，初步领会分子无规则运动与物质宏观性质间有着密切的联系。初中阶段的热现象教学以定性为主，虽然在比热和热量计算方面有一定的计算问题，但重点决不应放在数学计算上。但也要注意另一种倾向，即不能因为热学部分计算量少而轻视这部分的教学。
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热学在中学物理教学中的地位和作用
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