什么是热力学系统的强度量?什么是广延量?
在热力学中,强度量和广延量是描述热力学系统性质的两类重要物理量: 强度量 强度量是与系统物质的量无关的物理量,它反映了系统本身内在的特性,不随系统规模大小而改变。
也就是说,无论将系统分割成多少部分,或者将几个相同的系统合并,强度量的数值在每一部分或合并后的整体中都是一样的。
例如: 温度:表示物体的冷热程度。
一杯热水,无论从中取出一小部分还是将几杯同样温度的热水混合在一起,其温度都是相同的,不会因为物质的量变化而改变。
压强:是单位面积上所受到的压力。
一个密封容器内的气体压强处处相等,与气体总量没有关系,把容器中的气体分成若干份,每份气体的压强和原来容器内气体压强是一样的。
密度:定义为物质单位体积的质量。
一块均匀的铁块,无论截取其中一部分,还是把几块相同材质的铁块放在一起,铁的密度始终保持不变。
广延量 广延量与系统中物质的数量成正比,具有可加性。
将一个系统分割成多个子系统,广延量的值等于各个子系统该物理量之和;若将几个相同的系统合并成一个大系统,广延量的值等于各个小系统该物理量的总和。
常见的广延量有: 质量:很直观,两个质量分别为m 1 m_1m1和m 2 m_2m2的物体放在一起,总质量就是m 1 + m 2 m_1 + m_2m1+m2。
如果把一个大质量的物体分割成若干小块,这些小块质量之和等于原来大物体的质量。
体积:比如有两个体积分别为V 1 V_1V1和V 2 V_2V2的容器装满水,将它们的水倒入一个更大容器中,总体积就是V 1 + V 2 V_1 + V_2V1+V2。
内能:系统内所有分子热运动的动能和分子间相互作用势能的总和。
对于多个相同的热力学系统,合并后总内能等于各个系统内能之和。