热学_热力学第一定律.pdf

第四章 第四章 热力学第一定律 热力学第一定律 本章内 本章内 §4.1 可逆与不可逆过程 §4.2 功和热量 §4.3 热力学第一定律 §4.4 热容与焰 §4.5 第一定律对气体的应用 §4.6 热机 §4.7 焦耳-汤姆孙效应与制冷 研究思路 宏观描述方法：热力学 对于一个系统的状态从整体上加以描述的方法叫宏观描述。 热力学 （thermodynamics ） :由观察和实验总结出来 的热现象规律，构成热现象的宏观理论。 出发点：实验定 实 质：用能量转化的观点研究热现象 结 出：物质宏观性质间的关系及宏观过程进行 的方向和限度等 §4.1 热力学过程 一、热力学过程 热力学系统在外界影响下，从一个状态到另一个状 态的变化过程，称为热力学过程，简称过程。 状态Ⅰ 状态Ⅱ 热力学过程 P V T P V T 1 1 1 2 2 2 时间 t 有限，热力学过程是非静态过程，无确定状态参量。 t →∞ 时，在每一瞬时，系统都处于平衡状态，这样的 过程称为准静态过程。 为什么要引入准静态过程的概念？ 二、准静态过程 1、定义：热力学过程中系统经历的所有中间态都无限接 近平衡态的过程。 2、说明： 1）理想过程，实际中可用一无限缓慢的过程趋近。 例1：带有活塞的绝热容器里封闭有一定量理想气体。 （无摩擦） p , V , T p , V , T 2 2 2 变化足够缓慢 2 2 2 M M p , V , T p , V , T 1 1 1 1 1 1 理想气体 理想气体 中间态为非平衡态 中间态为平衡态 例2：准静态传热过程 (温差无限小)。 热库或热源(热容量无限大、温度不变)。 系统 （T ）直接与 1 系统 T1 热源 （T2 ）有限温差传热的 T2 热传导为非准静态过程 若传热过程“无限缓慢”，或保持系统与外 界无穷小温差，可看成准静态传热过程。. 系统 T1 T +△T T +3△T