60A_热力学1重点详解.ppt

吸收的热量 内能的增量 因为理想气体的内能是温度的单值函数，所以上式也适用于理想气体的其他过程。 等容体摩尔热容 即：理想气体的等体摩尔热容是一个只与分子自由度有关的量。 适应于所有过程 等体过程 气体的摩尔定体热容 等容摩尔热容:一摩尔气体在体积不变时，温度 改变1K 时所吸收或放出的热量。 二、等压过程 P Q P V V1 V2 Po P = const. 过程方程 系统对外界所做的功 吸收的热量 内能的增量 等压过程中系统吸收热量的一部分增加系统的内能，一部分用于对外界做功，因此 CP CV 。 —— 迈耶公式 —— 泊松比 单原子分子（如 He） 双原子分子（如 H2） 多原子分子（如 CO2） CV CP 定压摩尔热容 又 迈耶公式 注意：一摩尔气体温度改变1K时，在等压过程中比在等体过程中多吸收 8.31J 的热量用来对外作功。 定压摩尔热容: 一摩尔气体在压力不变时， 温度改变1K时所吸收或放出的热量。 等压过程 气体的摩尔定压热容 例题7-1 一气缸中贮有氮气，质量为1.25kg。在标准大气压下 缓慢地加热，使温度升高1K。试求气体膨胀时所作的 功A、气体内能的增量?E以及气体所吸收的热量Qp。 （活塞的质量以及它与气缸壁的摩擦均可略去） 等压过程 气体的摩尔定压热容 例题7-1 一气缸中贮有氮气，质量为1.25kg。在标准大气压下 缓慢地加热，使温度升高1K。试求气体膨胀时所作的 功A、气体内能的增量?E以及气体所吸收的热量Qp。 （活塞的质量以及它与气缸壁的摩擦均可略去） 因i=5,所以Cv=iR/2=20.8J/(mol?K)，可得 解： 因过程是等压的，得 等压过程 气体的摩尔定压热容 V1 V2 P V P Q Q = W 三、等温过程 T = const. 过程方程 * * 热力学基础（一） 第一讲 本章导读 [ 基本要求 ] 1、掌握平衡态和准静态过程的概念。 2、掌握理想气体的内能、做功和热量的概念及 其一般计算方法。会计算理想气体的定容摩 尔热容与定压摩尔热容。 3、掌握热力学第一定律。掌握理想气体三个等 值过程和绝热过程的特征，会计算这四个典 型过程中的功、内能增量和热量。 4、理解循环过程的特征，会计算简单循环过程 和卡诺循环的效率。 5、了解可逆过程和不可逆过程的含义以及过程 进行的方向性。理解热力学第二定律的两种 表述。 [ 第一讲主要内容 ] A. 热力学基本概念 理想气体状态方程 C. 热力学第一定律 D. 热力学第一定律的应用 A. 热力学基本概念 一、热力学系统与外界 热力学研究的对象 ---- 热力学系统 它包含极大量的分子、原子 以 阿伏伽德罗常数 NA = 6.022×1023 计 热力学系统以外的物体称为 外界 例：若汽缸内气体为系统，其它为外界 开放系统 孤立系统 封闭系统 系统 与外界有 m、E 交换 与外界有 E 交换，无 m 交换 与外界无 E、m 交换 二、平衡态与状态参量 在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态，称为平衡态。 思考： 1、什么是非平衡态？ 2、为什么说平衡态是理想模型？ 3、为什么说平衡态是动态平衡？ 状态参量 描述热力学系统平衡态的宏观性质的 物理量：P、T、V、E、S ... 描述系统状态的 宏观量，一般可以 直接测量 。 V、E 等 ---- 可以累加，称为 广延量 。 P、T 等 ---- 不可累加，称为 强度量 。 温度 T A B A B 绝热板 导热板 A、B 两系统互不影响， 各自达到平衡态 A、B 两系统的平衡态若有联系，在达到 热平衡 时，A、B 两系统具有一个共同的宏观性质，称为系统的 温度 。 温度测量 A B C 设 A 和 C、B 和 C 分别热平衡，则 A 和 B 一定热平衡。 （热力学第零定律） C A 和 C 热平衡， TA= TC ； C A， A 改变很小，TA 基本是原来系统 A 的温度 摄氏温标 利用水银或酒精的热胀冷缩特性 标准状态下，水的冰点（0 ℃）， 水的沸点（100 ℃） ，之间一百等份。 A 热力学温标 与任何物质特性无关，与理想气体温标等价。 摄氏温度 t （℃）与热力学温度 T（ K ）的关系 水的三相点 T = 273.16 K 三、准静态过程