物理_热力学基础1.pptVIP

1 2 二 等压过程 摩尔定压热容 过程方程 常量 特性 常量 功 A 摩尔气体常量等于1mol理想气体在温度升高1k时对外所做的功 摩尔定压热容: 理想气体在等压过程中吸收热量 ，温度升高 ，其摩尔定压热容为： 可得摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系 摩尔热容比 三个量： 1 2 W 等 压 膨 胀 A A 1 2 W 等 压 压 缩 三 等温过程 1 2 特征 常量 过程方程 常量 内能 Q Q （等温过程演示） 作功 由热力学第一定律 吸热 1 2 等温膨胀 W 1 2 W 等温压缩 A A 1 2 四 绝热过程 与外界无热量交换的过程 特征 由热力学第一定律 （绝热过程演示） 由热力学第一定律有 1 2 A 在绝热过程中，P、V、T三个参量同时改变。 若已知 及 由 可得 绝热过程方程的推导 1 2 分离变量得 绝 热 方 程 C1 C2 C3 常量 1 2 W 绝热膨胀 1 2 W 绝热压缩 A A 绝热线和等温线 绝热过程曲线的斜率 常量 A 绝热线的斜率大于等温线的斜率. 等温过程曲线的斜率 常量 A B C 常量 平衡态 准静态过程 内能复习 物理学 第五版 10-1功 热量 热力学第一定律 物理学 第五版 10-2热力学第一定律应用 物理学 第五版 物理学 第五版 第10章 热力学定律 热力学的发展，特别是以蒸汽机为代表的动力机械的研究引发了第一次工业革命，极大地促进了社会生产力的发展。 热力学系统： 热力学研究的对象（物体或物体组）， 其它均称为外界。 系统的分类： 与外界有功，有热交换: 与外界有功，无热交换: 与外界无功，无热交换: 一般系统 绝热系统 封闭（孤立）系统 一 系统状态和过程 2. 平衡态 不受外界影响的系统，其宏观性质 （P、 V 、T ）不随外界变化的状态。 3. 热力学过程 状态随时间变化的过程，过程分类： （1）按系统与外界的关系分类: 自发过程：无外界帮助，系统的状态改变。 非自发过程：有外界帮助，系统的状态改变。 非平衡态 到平衡态 平衡态到 非平衡态 （2）按过程中经历的各个状态的性质分类: 准静态过程（平衡过程）： 初态、每个中间态、终态 都可近似地看成是平衡态的过程。 非静态过程（非平衡过程）： 只要有一个状态不是平衡态，整个过程就是非静态过程。 3 （3）按过程的特征分类: 等容过程： d V = 0 等压过程： d P = 0 等温过程： d T = 0 绝热过程： d Q = 0，Q = 0 循环过程： d E = 0 E终态 = E初态 等值过程 10 实际的热力学过程是非平衡过程。 注意： 例：压缩过程 20 平衡过程是无限缓慢地进行的，是理想化的抽象。 30 平衡过程可在 PV 图上表示出来。 PV 图上一个点，表示一个 状态。 PV 图上一条线，表示一个 过程。 非平衡态，非平衡过程不能在PV 图上表示！ 平衡 平衡 1 2 二 内能 内能: 由热运动状态决定的一种能量。 内能是描述热力学系统状态的物理量。 内能是系统状态的单值函数。 对于理想气体 ---- 温度的单值函数 当状态变化时，内能的变化为 ---- 与过程无关 功的几何意义： 1 V 2 V 1 2 P V dV 功在数值上等于p ~V 图上过程曲线下的面积。 一 功（过程量） 功的正负： 系统体积增大，做正功； 系统体积减小，做负功。 (1) 体积功 只适用于准静态过程。 (3) 功是过程量，功不是状态函数。 (4) 作功是能量传递和转换的一种方式。 ? 说明 (2) 宏观功，通过系统的宏观位移实现 是系统外物体的有规则 运动与系统内分子无规则运动之间的转换。 已知理想气体在一个准静态过程中压强 p 与体积V 满足关系式 ，其中 γ ，C 均为常数。求： 例1 当理想气体的体积从V1膨胀到V2时，系统对外界所做的功。 根据题设 解： 有 , 二 热 量（过程量） 系统和外界之间存在温差而发生的能量传递 . 热量传递叫做微观功 . 传热：通过分子间的相互作用来完成，是系统外、内分子无规则运动之间的转换。 单