5.1 内能、热量和功 准静态过程.ppt

5.1 内能、热量和功 准静态过程 第10章 热力学定律 实验表明，系统一定存在一个态函数 ，称为内能， 从微观上看，热力学系统的内能为所有分子热运动的动能和分子间相互作用的势能之和。 E=E（Ｖ，Ｔ） 内能是状态的单值函数 一 内能、热量和功 系统状态变化时, 内能将发生变化, 对不同的状态变化过程, 只要始末态相同, 内能的变化也相同, 即内能变化只与始末状态有关, 与中间过程无关. 改变系统状态(内能)的途径: 做功和传热 Ⅰ Ⅱ p V ?E ?E 1、做功 外界有序能量与系统分子 无序能量间发生转换 F 2、传热 外界无序能量与系统分子 无序能量间的转换 Q 以热传导方式交换的能量称为热量 内能、功和热量具有相同的单位 SI : J（焦耳） 二 准静态过程 当实际过程进行得非常缓慢，可近似认为是准静态过程。 过程进行的每一步系统均处于平衡态 是一理想模型 当热力学系统的状态随时间发生变化时，我们称系统经历了一个热力学过程。 原平衡态 非平衡态 新平衡态 说明 例：系统（初始温度 T1）从 外界吸热 系统T1 T1 T2 T1+△T T1+2△T T1+3△T T2 从 T1 T2 是准静态过程 T2 非准静态过程 系统 温度 T1 直接与 热源 T2接触 u 例: 外界对系统做功 快速压缩 非平衡态到平衡态的过渡时间，即弛豫时间，约 10 -3 秒 [L/v ~1m/(1000m/s)]，如果实际压缩一次所用时间为 1 秒，就可以说 是准静态过程。 外界压强总比系统压强大一无限小量 △P ，缓慢压缩可近似看为准静态过程。 非准静态过程 系统平衡态可用（ P-V ） （或P-T，V-T） 描述。 故准静态过程可以用P-V图（或P-T图，V-T图）中一条曲线表示，反之亦如此。 图中虚线对应非准静态过程 。 V P o P-V图 准静态过程的功 dl u S P (PB,VB,TB) (PA,VA,TA) P V O dV VA VB 系统对外做功 pdV psdl Fdl DA = - = = -