22热力学第一定律.pptVIP

另外也可从循环来分析， 1431循环: Q循环 = A循环 0，循环总的放热。 因1?4绝热, 4 ? 3吸热 1421循环: 2?1必吸热! 故C31 0。 故C21 0。 ?E=0， 1 2 3 p V T1 T2 绝热 4 所以3 ? 1必放热! ?E=0， Q循环 = A循环 0，循环总的吸热。 因1?4绝热, 4?2放热, 该题的分析充分利用了前面总结的 p — V 图分析的三个要点，值得注意。 (为什么?), 例 如图所示， A B C D C 是固定的绝热壁，D是可动活塞. C,D 将容器分成 A, B 两部分。开始时 A, B 两室中各装入同种类的理想气体，它们的温度 T, 体积 V, 压强 p 均相同，并与大气压强相平衡 。 现对 A, B 两部分气体缓慢地加热，当对 A 和 B 给与相等的热量 Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与 B 室中气体的温度升高度数之比为 7：5。 （1） 求该气体的定容摩尔热容 CV 和定压摩尔热容 Cp. （2） B 室中气体吸收的热量有百分之几用于对外做功。 解 （1）对两部分气体缓慢加热，皆可看作准静态过程。 两室内的气体是同种气体，而且开始时两部分气体 的 p, V, T 均相等，所以两室的摩尔数 M /μ也相同。 A 室进行的是等容过程，B 室进行的是等压过程，所以 A, B 两室气体吸收的热量分别为： 已知 QA= QB , 由上两式可得： 即 （2） B 室气体做功： B 室中气体吸收的热量转化为功的百分比： 所以 * 22 热力学第一定律 22—1 热力学基本概念 一 、热力学系统 开放系统 : 封闭系统 : 孤立系统 : 二、状态参量和状态方程 三、准静态过程和非静态过程 P--V 图中： 一个点表示一个平衡状态； 一条有方向的“曲线段” 表示一个准静态过程。 如果在所进行的过程中能使系统在任一时刻的状态都接近于平 衡态，这样的过程称为准静态过程。 准静态过程是实际过程无限缓慢进行时的极限情况。 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡， 则它们彼此处于热平衡。 处于同一平衡态的所有热力学系统都具有一个共同的宏观性质， 定义为温度。 （温度反映了组成系统的大量微观粒子的无规则运动的剧烈程度， 从统计物理角度看， 热力学系统的温度是分子平均平动动能的量度） 22.2 热力学第零定律 1.热平衡： 两个热力学系统通过相互传递能量（热传递） 达到一个共同的平衡态. 2.温度： 3.热力学第零定律： 即：处于热平衡的所有热力学系统的温度相同 理想气体温标 热力学第三定律 1.理想气体模型（宏观） 2.温标 温度的数值表示法 3.理想气体温标 一定质量理想气体 标准温度定点为水的三相点温度 例：定体气体温度计 5.热力学第三定律： 热力学零度（绝对零度）不能达到。 4.热力学温标（绝对温标） 在理想气体温标有效范围内， 理想气体温标与热力学温标完全一致. 摄氏温标 理想气体物态方程 理想气体、平衡态 理想气体状态方程另一种表达式： 22.3 热力学第一定律 一、 功 体积功 A0 系统对外做功 A0 外界对系统做功 p--V 图中‘曲线’下面积表示体积功 气体 dl 0 V p Ⅰ Ⅱ (p1V1T1) (p2V2T2) . . F 热容量 热容量 C: 摩尔热容量 定压摩尔热容量 定体摩尔热容量 热量是过程量，一定的热力学系统即使温度变化量相同， 由于经历不同的过程，吸热或放热的多少可以完全不同； 热容量亦是过程量，热容量数值大小亦和经历的具体过程 有关。 系统吸收的热量同 它温度变化的比值 二、 热量 热容 热量与功一样是过程量 三、 内能 系统内所有粒子各种能量的总和 在热力学领域， 系统内所有分子热运动动能和分子间相互作用势能的总和称为系统内能 内能是状态量 通常一般气体 理想气体的内能是温度的单值函数 四 热力学第一定律 热力学第一定律 A,Q均为过程量。对一无穷小过程: 因而 积分形式 包括热现象在内的能量守恒定律 * 或 p p2 p1 0 V Ⅰ Ⅱ 22.4热力学第一定律对理想气体的应用 过程方程 由热力学第一定律 吸热 功 等体吸热 所以 一、等体过程 二、 等压过程 过程方程 或 p V1 V2 V 0 Ⅰ Ⅱ 又 所以 迈耶公式 泊松比 三、 等温过程 过程方程 或 0 V1 V2 V p p1 p2 Ⅰ Ⅱ 由热力学第一定律 四、绝热过程 特征： 由 取全微分 由热力学第一定律 代入上式 以上两式相除 过程方程如何？ （P与v函数