第10章 热力学第一定律概述.ppt

第十章 热力学第一定律 卡诺循环 热力学系统内能变化的两种量度 功 热量 热力学 第一定律 热力学 第二定律 等值过程 绝热过程 循环过程 卡诺循环 应用 （理想气体） （对热机效率的研究） 第十章 热力学第一定律 卡诺循环 熵 热力学主要研究系统能量的转换规律 温度 T 的单值函数 §10-1 内能与内能增量 做功 传热 1. 内能 E 是状态函数 二、做功 热力学系统体积变化时对外所做的机械功称为体积功 示功图：p - V 图上过程曲线下的面积 三、热量 Q 系统和外界之间由于温差而传递的能量，通过分子热运动而传递； 单位：焦耳（J） 热量传递过程称为热交换或热传递； 并不是某种形式的能量，是系统与外界热传递过程中能量交换的量度； Q 0 系统从外界吸热； Q 0 系统向外界放热 比 热 容: W 与 Q 比较： 一、热力学第一定律 系统从外界吸热 = 内能增量 + 系统对外界做功 §10-2 热力学第一定律及其应用 2. 物理意义： 涉及热运动和机械运动的能量转换及守恒定律 第一类永动机：系统不断经历状态变化后回到初态，不消耗内能，不从外界吸热，只对外做功。 二、热力学第一定律对理想气体的应用 2）热力学第一定律的具体形式 3） 等体摩尔热容 做功： 吸热： 内能增量： 2. 等压过程（ dp = 0 p = c ) 2) 热力学第一定律的具体形式 做功： 吸热： 内能增量： 3) 等压摩尔热容 讨论: 3. 等温过程 （ dT=0 T=c ) 2）热力学第一定律的具体形式 内能增量： 做功： 吸热： 3） 摩尔热容 1） 过程方程 2） 绝热线 3) 热力学第一定律的具体形式 吸热： 内能增量： 做功： 小结： 练习 1 一定量的理想气体，在 p—T 图上沿着一条直线从平衡态 a 变化到 b 则这是 一个：（ ） (A) 绝热膨 胀（B）等容吸热 (C) 吸热压缩 （D）吸热膨 胀 练习 2 答案:（D） 练习 3 理想气体的下列过程，哪些是不可能发生的？ 答案：不可能发生的有：（1），（2），（3） 通过下列过程把标准状态下的 0.014千克氮气压缩为原体积的一半： （1）等温；（2）等压；（3）绝热。 分别求出这些过程中气体 内能的改变量、传递的热量、气体对外界所作的功。 练习 4 （1）等温过程： （2）等压过程 根据等压方程： （3）绝热过程 根据绝热方程 练习3.