教材安排上有兩部分主要突出統(tǒng)計(jì)思想、統(tǒng)計(jì)方法和“波動(dòng)”的必然性。 內(nèi)容包括熱力學(xué)第零定律、理想氣體的狀態(tài)方程、理想氣體的壓力、溫度的微觀(guān)意義、自由度能量均分定理、理想氣體的內(nèi)能、麥克斯韋速率分布定律、真實(shí)氣體、平均碰撞頻率和平均自由程第二部分是熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，以熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律為主線(xiàn)，介紹內(nèi)能、熵等狀態(tài)函數(shù)和他們簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序。 內(nèi)容包括準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、熱力學(xué)第一定律及其在理想氣體當(dāng)量過(guò)程中的應(yīng)用、絕熱過(guò)程、循環(huán)過(guò)程、卡諾循環(huán)、熱力學(xué)第二定律及其本質(zhì)、統(tǒng)計(jì)意義、熵以及熵增原理教學(xué)內(nèi)容安排：大學(xué)物理的熱學(xué)內(nèi)容不包括物理性質(zhì)（固體、液體、相變）的理論。 大學(xué)物理和中學(xué)物理都采用先微觀(guān)后宏觀(guān)的結(jié)構(gòu)方法，具有加深對(duì)基本規(guī)律認(rèn)識(shí)的作用。 但大學(xué)物理知識(shí)體系的排列比中學(xué)物理更加系統(tǒng)，以研究方法和研究成果為主要線(xiàn)索進(jìn)行排列。 雖然大學(xué)物理和中學(xué)物理的“熱科學(xué)”內(nèi)容存在一定的重復(fù)，但中學(xué)物理是大學(xué)物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是理論提升的螺旋式提升。 教學(xué)中必須順利實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的遷移和拓展 康冬梅(1962 從事大學(xué)物理及物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究 211 氣體動(dòng)力學(xué)理論基本概念和規(guī)律的比較分析 21111 熱力學(xué)系統(tǒng)、平衡態(tài)與狀態(tài)參數(shù)平衡態(tài)是熱理論中一個(gè)非常重要的概念。
大學(xué)物理和中學(xué)物理基本講解平衡態(tài)理論，討論由大量粒子組成的宏觀(guān)物體，主要研究平衡狀態(tài)下理想氣體的性質(zhì)。 中學(xué)物理教科書(shū)和大學(xué)物理教科書(shū)對(duì)“熱科學(xué)”中研究的系統(tǒng)、系統(tǒng)狀態(tài)以及描述系統(tǒng)狀態(tài)的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的解釋。 不同的是，中學(xué)物理沒(méi)有提出理想氣體微觀(guān)模型 21112 壓力和溫度 壓力是“熱科學(xué)”的基本概念之一。 中學(xué)物理教材和大學(xué)物理教材都分析了壓力的宏觀(guān)意義和微觀(guān)本質(zhì)。 從宏觀(guān)上看，壓力是氣體對(duì)容器壁單位面積施加的垂直力。 從微觀(guān)角度看，壓力本質(zhì)上是大量氣體分子對(duì)容器壁頻繁碰撞的平均作用，具有統(tǒng)計(jì)顯著性。 不同的是，中學(xué)物理教材只對(duì)壓力的微觀(guān)本質(zhì)進(jìn)行定性分析，而沒(méi)有進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)學(xué)上的定量討論。 剛剛通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)論證了氣體壓力產(chǎn)生的機(jī)理物理概念高中全部知識(shí)點(diǎn)，得出氣體壓力的大小與兩個(gè)因素有關(guān)，即分子的平均動(dòng)能和分子的密度。 其次——呂薩克定律給出了微觀(guān)的解釋。 大學(xué)物理教科書(shū)以理想氣體為研究對(duì)象。 他們首先對(duì)壓力產(chǎn)生的原因進(jìn)行了定性分析，討論了決定壓力的三個(gè)因素（分子速度、分子動(dòng)量μv、分子數(shù)密度）。 然后他們根據(jù)力學(xué)定律和統(tǒng)計(jì)平均方法定量推導(dǎo)出理想氣體。 氣體壓力公式溫度是熱科學(xué)中用來(lái)描述系統(tǒng)狀態(tài)的獨(dú)特宏觀(guān)狀態(tài)參數(shù)。 中學(xué)物理教材和大學(xué)物理教材都從宏觀(guān)意義和微觀(guān)本質(zhì)來(lái)分析溫度。
溫度的一個(gè)普遍的宏觀(guān)性質(zhì)，通過(guò)熱力學(xué)第零定律的表述給出了嚴(yán)格而科學(xué)的定義，即溫度對(duì)于單個(gè)分子來(lái)說(shuō)是沒(méi)有意義的。 不同的是，中學(xué)物理課本分析比較了100種不同情況下氧分子的速度分布。 物體中分子的平均動(dòng)能是相同的。 由于不同物體的分子質(zhì)量不同，在溫度相同的情況下，不同物體分子的平均速度也不一定相同。 然而，大學(xué)物理教科書(shū)使用壓力公式具有統(tǒng)計(jì)顯著性。 因此，《21113系統(tǒng)內(nèi)能》中學(xué)物理教材和大學(xué)物理教材指出，熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能是系統(tǒng)中分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間相互作用的勢(shì)能之和。 一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)的溫度和體積發(fā)生變化時(shí)，一切都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。 不同的是，大學(xué)物理教材在中學(xué)物理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論了平衡氣體分子所遵循的重要定律——能量按自由度均分定理。 在此基礎(chǔ)上，討論了理想氣體的內(nèi)能問(wèn)題。 21114 狀態(tài)方程 狀態(tài)方程 是表示氣體平衡狀態(tài)三個(gè)參數(shù)之間函數(shù)關(guān)系的方程。 中學(xué)物理教科書(shū)和大學(xué)物理教科書(shū)都分析和討論了氣體壓力、體積和溫度之間的關(guān)系，并給出了理想氣體所遵循的實(shí)驗(yàn)定律，即波義耳定律、查爾斯定律和蓋-呂薩克定律。 在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出理想氣體的狀態(tài)方程。 不同的是，大學(xué)物理教科書(shū)在討論實(shí)際氣體時(shí)，21115氣體分子的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，統(tǒng)計(jì)方法是現(xiàn)代物理學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵方法，是從氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)出發(fā)的。 大量分子的運(yùn)動(dòng)遵循一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)則。 。
兩者不同 100 兩種不同情況下每個(gè)速率區(qū)間內(nèi)分布的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分比。 由此得出，100個(gè)氧分子的速度呈“中間多、兩端少”的分布。 分子根據(jù)速度呈正態(tài)分布。 大學(xué)物理教材利用高爾頓板實(shí)驗(yàn)等反映統(tǒng)計(jì)規(guī)律的典型隨機(jī)事件來(lái)說(shuō)明分布函數(shù)、統(tǒng)計(jì)規(guī)律等概念，比較系統(tǒng)地介紹統(tǒng)計(jì)知識(shí)。 在此基礎(chǔ)上，引入了平衡狀態(tài)下氣體分子速度所遵循的定律——麥克斯韋速率分布定律dN，推導(dǎo)出氣體分子的三種統(tǒng)計(jì)速率，即最似然速率、平均速率和均方根速率。 最后討論了分子碰撞頻率和平均自由程212熱力學(xué)基本概念和定律的比較分析21211。熱和內(nèi)能是熱力學(xué)涉及的三個(gè)基本概念。 中學(xué)物理課本和大學(xué)物理課本都對(duì)功、熱和內(nèi)能以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，即內(nèi)能是系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。 系統(tǒng)內(nèi)能的變化是其與外界相互作用的結(jié)果。 這種相互作用可以概括為兩種形式：功（有宏觀(guān)位移）和傳熱（無(wú)宏觀(guān)位移但有溫差）。 兩者的區(qū)別在于，中學(xué)物理只是從理論開(kāi)始。 簡(jiǎn)單分析了功與內(nèi)能、熱與內(nèi)能之間的關(guān)系，沒(méi)有對(duì)三者進(jìn)行數(shù)學(xué)量化。 大學(xué)物理教材以中學(xué)物理為基礎(chǔ)，定量討論功、熱、內(nèi)能。 首先引入準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的概念，利用系統(tǒng)平衡時(shí)的性質(zhì)來(lái)研究過(guò)程的規(guī)律。 關(guān)于功的計(jì)算物理概念高中全部知識(shí)點(diǎn)，僅討論準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中的體積功pdV。則