我基本上就是按照书上的顺序然后用我自己的话复述一遍这些内容了，因为我自己也不知道怎么编排好233。这一章节大概是要先确定一些概念，还是提醒下我写这些只是说帮助直观的理解，千万别当官方答案233，我也会适当的省略一些不打紧的概念不讲

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(资料图片仅供参考)

热力学系统：就是热力学要研究的宏观物质系统，其由大量的微观粒子组成，简称系统。

外界：与热力学系统发生相互作用的其他物体称为外界。

↑其实就是给你隔开一下

孤立系、开系、闭系：由这个隔开一下马上就能引出的概念，通过观察系统与外界的作用方式得出的这三个概念。

与外界无物质交换，无能量交换的称为孤立系。

与外界无物质交换，有能量交换的称为闭系。

与外界有物质交换，有能量交换的称为开系。

因为不存在真正的孤立系（万事万物都是有联系的），所以当系统与外界相互作用很微弱、交换的粒子数远小于体系本身的粒子数，相互作用的能量远小于系统本身的能量时可以近似看作是孤立系。

平衡态、非平衡态：一个孤立系统，不管其初始状态如何，经过足够长的时间之后，将会达到一种状态，其宏观性质不再随时间变化，这样的状态称为热力学平衡态，而达到这一状态的过程称为非平衡态。

比如想象一个密闭的箱子，中间有块隔板，一边是真空、一边储存有气体，那么在抽卡这一隔板的瞬间，气体迅速从一侧蔓延到真空的那一侧。这个过程中气体的压强是会不断随时间变化，这时可以称为非平衡态。在一段时间之后，气体均匀的遍布在整个箱子中间，压强也不再发生变化，即不再发生宏观变化，我们称系统处于平衡态了。

两个冷热的物体接触，最终温度保持一致。一个密闭容器中放着一半的水，液态水会蒸发成气态，但因为密闭了所以蒸发现象到一定程度后会停止，即水蒸气保持饱和状态，类似的现象还有很多。

但通过经验的积累可以得出的就是——系统本身会逐渐趋于一个稳定的状态，其结果和过程我们称为平衡态与非平衡态。

温度:这其实是一个蛮主观的概念，生活中用来表征物体冷热程度，但问题在于我们要将这一概念定量。确定这一概念的定律被称为热力学第零定律。

即如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡，一个热平衡系统的宏观物理性质（压强、温度、体积等）都不会随时间而改变。一杯放在餐桌上的热咖啡，由于咖啡正在冷却，所以这杯咖啡与外界环境并非处于平衡状态。当咖啡不再降温时，它的温度就相当于室温，并且与外界环境处于平衡状态。

热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它为建立温度概念提供了实验基础。这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数被定义为温度。而温度相等是热平衡之必要的条件。

说人话：首先是从一个很简单的现象开始的，一冷一热两物体放一起在没有外界干扰的情况下，最终温度会变得一样，也即系统达到了某种热平衡态，这一平衡态下，两者的“温度”一致。

于是我们就将“温度”看成是某种状态函数，在达成热平衡的系统中，比如一冷一热的物体最终温度变得一样，我们就说这两个物体有一样的温度，即有一样的“状态函数”。

然后我们接下来就可以考虑，在这两个物体之中的什么宏观可直接测量的属性构成了这一“状态函数”。（在之后的讨论中我们可以发现这一函数与各个宏观物理量挂钩，主要我还是按书上的顺序来讲，这里就暂且绕一下后面再讲）。

温标

两个达成热平衡的物体有相同的“温度”，但我们要如何将这一概念定量的表达出来呢

经验温标

其实就是拿那些在温度变化过程中，有显著、单调变化的物质作为标准来判断，比如热胀冷缩什么的，物体体积随温度变化，且其变化的趋势平滑、成线性变化，就能拿来当做经验温标。

然后我们再拿水的结冰和蒸发的温度标注出来对应的上述物质的体积，将其一百等分，就能得到零到一百度了。

大概总结一下就是，设定好某种物质随温度发生可观测的大的变化的区间，然后用测温物质的某种线性变化的属性来去给这个区间等分定量。

但这样做的问题就是，拿不同的测温物质测量温度时，不同物质或同一物质的不同属性随温度变化的关系不同，如果规定某一物质的某种属性随温度做线性变化建立温标，其他测温属性一般就不再与温度成严格的线性关系。

为了使这一测量统一，于是采用了理想气体温标

在说明这一温标之前需要了解气体温度计

一种是定容气体温度计，一种是定压气体温度计，即分别用气体的压强、体积变化来作为测量温度的标准。

比如拿定容气体温度计来说，保持气体体积不变，将气体放入待测温度系统中，通过计算气体压强的变化，找到温度与压强之间的那个系数，然后就能用这个系数，乘以接下来要测得的系统中的压强，就能得出温度了。

假设在定容气体实验中，我们测得某气体在水的三相点时的压强为1000，然后测得其在水的沸点的压强又为某个数，这时我们就能通过其在三相点时温度与压强的比值算出其在沸点时的温度。                                                                                                                                        然后我们想办法抽取一些气体，让其在水的三相点时的压强为800，重复上述过程测得沸点温度。

然后不断减少这个压强600、400、200，可以得到一个在坐标轴上的沸点温度与压强的直线，然后把这条直线外推到0，可以得到某个极限值。                                                                      

实验表明，无论用什么气体，无论是定容还是定压，所建立的温标在气体压强趋于零时都趋于一共同的极限值，这个极限温标就叫做理想气体温标。

也就是说，测温泡中的气体越是稀薄，不同的气体的定容温标的差别就越小，当压强趋于0时，各种气体定容温标的差别完全消失，给出了相同的温度值373.15K,这个温度与热力学温度也有很多关系，后面再讲。

物态方程

热力学平衡态可以用系统的某些指标是否达到稳定来判断，譬如压强、体积、温度等等。

那么这写状态之间的关系是否可以列出某个等式呢。

我们把各热力学量之间函数关系的方程均称为物态方程。

理想气体物态方程

实验中有发现三个规律

压强乘体积是一个常数

压强不变，体积随温度呈线性变化

体积不变，压强随温度呈线性变化

但更为精确的实验表明，这三个定律并不完全正确，只有当压强趋近于0的时候才完全遵守

我们把严格遵守这三个定律的气体叫理想气体

可见只有压强趋近于0时的气体才是理想气体

在理想气体条件下，一切不同化学组成的气体在热学性质上的差异趋向消失，从微观的角度来看，理想气体是忽略了分子间相互作用力的一个理想模型（因为气体足够稀薄到分子之间的平均距离足够大，其平均相互作用能量远小于分子的平均动能）

由上述的

压强不变，体积随温度呈线性变化

体积不变，压强随温度呈线性变化

可以推出

V2/V1=T/T1

P2/P1=T2/T

联立得

P1V1/T1=P2V2/T2=PV/T=常量

然后我们让1mol气体的常量为R，用Vm表示1mol气体的体积

得PVm=RT

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阿伏伽德罗有提出在同温同压相同体积的任何气体含有相同数目的分子的假说

根据这个定律，在气体压强趋于零的极限情况下，在相同的温度与压强下，1mol的任何气体所占体积都相同。

那么上式中的这个R的数值也会对各种气体都一样，所以称为普适气体常量。

以上对气体的物质的量是1mol而言的，若气体物质的量为v，质量为M，气体的摩尔质量为Mm，有v=M/Mm=V/Vm

则有PV=MRT/Mm=vRT

气体物质的量v也可以写成

v=N/NA

N为系统的总分子数，NA为1mol气体的分子数，就是阿伏伽德罗常数

所以理想气体物态方程可以改写为

PV=NRT/NA

引入波尔兹曼常数

k=R/NA，令n=N/V为容器内气体分子数密度

则有P=NRT/VNA

或p=nkT

这也是联系宏观物理量P、T与微观物理量n之间的一个重要公式。

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总结一下这一章节最重要的几个思想（也是之后一直贯穿着的思想）在于把直观到的东西的变化把他给标注出来，然后又将他们互相比较定义什么的。

我也不知道怎么说这种感觉，在这些物理现象或者概念被说出来发现之前那个时候的人们最多也只有一种感性的认识嘛，要将之理性化、定性、定量，然后就有了往前发展的力量，即去试图找出各个直观现象之间的联系。

如果用哲学的方式来说明这个的话问题就在于你已经掌握这个世界的真理了，即直观本身，你的认识本身之所以能发生出来，你能认识到事物，本身就是说明这个世界本身已经是内在于你自身了。

即这个世界的一切都会以世界本身的发生的形式展开出来，其中运行的一切都是大脑先天构造的形式。打个比方就好像我们的世界之中运行的一切都是其底层代码展现出来的，无论怎么样，你的世界展开的形式、你的思考回路都是底层代码运行的形式。

即便那个真正外在于你世界存在，无论其是怎么样的运行形式，仍然会被你的底层代码扭转成你的世界的运行形式，然后展开成这个世界。

但问题在于死亡，死亡足够说明一切了，这个世界并不是完美的、自洽的、永恒的。

这个扯太远了，还是说回这章的知识点吧。

平衡态、非平衡态是对于世界运动模式的直观，说明事物运动的某种趋势。

对于温度的定义关键其实是一样的，首先两个温度不同的物体放一起会变得温度一样，然后去把这个温度当成是一种状态函数，一种与其他现象挂钩的现象。于是将物态的变化作为节点，即水的冰点沸点为刻度，观察其他物质的现象变化，这样又可以得出温标。

然后我们对于这整个过程的现象全部量化，即压强、体积随温度的变化等等，通过长期的实验经验积累又可以得出物态方程。

直到这里为止都是对于直观现象的分析和互相定义。

阿伏伽德罗的假说：在气体压强趋于零的极限情况下，在相同的温度与压强下，1mol的任何气体所占体积都相同。

这里我对于历史当时是如何想到这里的完全没了解（只是纯看书讲到这里了233）

因为接下来后面的很多结论其实基本都是这条假说的必然的推论，但我也不知道如何去评价这个假说就是啦，因为也不知道当时的历史背景。

接下来的物理图像基本上就可以想象成一个盒子里有无数的小球在互相碰撞了233