大学物理演示(热学)3(赵)分解.ppt

习惯 无论是吸热还是放热，Q 一律取正值 准静态循环过程 21.6.2 热机效率 （系统完成一个循环又回到初态） 系统吸收的净热量等于系统对外作的净功 准静态循环过程分两类： 沿顺时针进行的循环 正循环过程 沿逆时针进行的循环 逆(负)循环过程 系统对外界做功： 热机循环 外界对系统做功： 制冷循环 介绍一个具体的热机--蒸汽机 ?热机必须有工作物质、高温热源（锅炉）、低温热源（冷凝器） 高温热源 低温热源 热机 A V P ?热机的效率 四冲程汽油内燃机的循环-----奥托循环（N.A.Otoo） 具体工作过程 #吸入燃料过程：气缸吸入汽油蒸汽和助燃空气，可看作等压过程（过程ea)。 1、压缩过程：活塞运动，将吸入的混合气体加以压缩，可看作绝热过程（过程ab)。 2、爆炸、做功过程：用电火花引起气体爆炸，气体压强剧增，由于爆炸事件短促，活塞在这一瞬间移动的距离很小，近似为等体过程（过程bc）。 4、排气过程，开放排气口，使气体的压强突然降到大气压，近似等体过程（过程da） ，再由飞轮的惯性带动，排出废气。 a b c d V1 V2 P V e 3、做功过程：在这巨大的压力推动下，活塞做功，可看作绝热过程（过程cd） 。 求奥托循环的效率（四冲程汽油机的理想过程） 由两个绝热过程（a---b，c----d） 和两个等容过程（b---c，d----a）组成 在b---c过程中气体吸热 在d---a过程中气体放热 （a---b，c----d）是绝热过程 α为压缩比，不能大于7 a b c d V1 V2 P V e 求狄塞尔循环的效率（四冲程柴油机的理想过程） 由两个绝热过程（a---b，c----d） 等容过程（d---a）等压过程(b—c)组成 a b c d 在b---c过程中气体吸热 在d---a过程中气体放热 （a---b，c----d）是绝热过程 V1 V2 P V V3 b---c是等压过程 p 0 V V1 V2 p1 p2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 例： 已知： 常温理想气体 1 mol H2 求： 解： 采用那种方法好？ 分析哪段吸热 只有Ⅰ—Ⅱ吸热 21.6.3 致冷机 制冷系数 介绍一个具体的致冷机—冰箱 高温热源 低温热源 制冷机 A V P 从以上可以看出： ?致冷机：在外界作功的条件下，从低温热源吸收热量传向高温热源。 ?定义： 致冷系数 单位数量的功能从低温热源提取的热量来说明致冷的性能。 求斯特林循环的逆向制冷效率 由两个等温过程（a---b，c----d） 和两个等容过程（b---c，d----a）组成 在b---c过程中气体放热 在d---a过程中气体吸热 在a---b过程等温压缩 在c---d过程等温膨胀 a b c d V1 V2 P V T2 T1 * 21 热力学第一定律 21.1.2. 热力学系统 开放系统 封闭系统 孤立系统 21.1.2. 状态参量和状态方程 1. 状态参量 2. 准静态过程 驰豫时间 P-V (P-T,V-T) 图中“曲线”表示准静态过程 P-V (P-T,V-T)图中“点”表示平衡态 0 V p Ⅰ Ⅱ (p1V1T1) (p2V2T2) . . 热力学系统：P,V,T,E 过程进行中的每一时刻, 系统都处于平衡态. 21.1 基本概念 三、理想气体的状态方程 系统的平衡态可以用几个宏观状态参量来描述，这些状态参量满足一定的关系，该关系式称为状态方程。 摩尔气体常量 理想气体物态方程 理想气体状态方程另一种表达式： 1、热平衡 在不受外界影响的条件下，两个物体（热力学系统）相互传递能量（热传递），达到一个共同的平衡态 2、温度 处于统一平衡态的所有热力学系统都就有一个共同的宏观性质 定义为：温度 处于热平衡的所有热力学系统的热力学温度相同 3、热力学第零定律 A , B, C 三个热力学系统 在与外界隔离的条件下，如果A,B两个热力学系统每一个都和系统C处于热平衡，则A和B两系统必定处于热平衡 这是实验定律，不是逻辑推理， 甲、乙两个人都认识丙，甲和乙不一定认识 热平衡是能量的平衡，不是物质数量的平衡 21.3、热力学第零定律 1、玻意耳定律 一定质量的气体，温度不变时 PV = 常量 2、几个概念 1、温标：温度的数值表示法 2、理想气体模型（宏观） 在各种压强下都严格遵守玻意耳定律气体 3、建立温标的三要素 测温物质，测温属性，固定标准点。 3、理想气体温标 一定质量的理想气体 标准温度定点为水的三相温度 （1954年） 21.3.2 温标 对一定体积的气体，设温度为 时，气体的压强为 ，则有： 定容气体温度计 对一定压强的气体，设