大学热学第十讲-热力学第一定律.ppt

K= mv2/2 m为无限小部分的质量，v为它的速度；若在重力场中，无限小过程中广义功还包括重力的功，即重力势能的变化。 巨大的热情, 热心 inθju:zi?z?m 邱吉尔(英国政治家); 态函数内能的引入，使得热一律的数学表达式得以建立，从而使热力学真正成为了一门科学。对于无限小的过程，可改写为 en5WAlpi ——第三章第四节“能量按自由度均分定理”最后的一个内容（幻灯片） 图中显示了4个过程，均由温度T升高到T+dT，吸收的热量个不相同 热容集中概括了物体吸收热量后温度变化情况。 因为地球表面上的物体一般都处在恒定大气压下， 单位质量的焓：比焓。 p-0时即理想气体的焓值，本题假设这些气体都是理想气体进行化学反应，这个领会没什么用？！，准静态定压过程系统吸收的热量都等于焓的增量，无需理想气体系统阿？ 内能为什么是系统温度和体积的函数？内能概念的宏观和微观的联系。 自由是指气体向真空膨胀时不受阻碍的意思。 在自由膨胀过程中，系统并不对外作功, 系统从外界吸收热量否？气体流动速度很快,热量来不及传递，是 是非静态过程 温度不变，体积变化时内能不变，内能的值与体积无关！仅是温度的函数，温度不变内能不变 绝热良好的管子L；稳定流动：气体不断地从多孔塞一边流到另一边，流动中任何地点的情况都不随时间变化。 温度差的大小和…有关 作为研究对象的这部分气体被后面的气体(后继部队：假想作活塞)推过多孔塞， 被推过来的气体推已先过来的气体(先遣部队：假想为一活塞)。 这是一个非静态过程：在中间经历的都是非平衡态。 为什么?因为过程中时时刻刻，研究对象的两部分压强肯定不等 外力做功=力x位移 外界对定量气体所作的净功为？ 焦汤系数表示在节流膨胀过程后，随压强的稍许降低而引起的温度变化 低温工程利用节流致冷效应来降低温度。 P=2atm 节流膨胀为 1atm时 (1)(2) 分别是在不同的实验定律的基础上总结出来的，彼此独立，反映了理想气体在不同方面的性质，完整的定义理想气体二者缺一不可。（常树人） 童颜：下定义不能完全脱离反映气体极限性质的几个定律. 严格的定义和不同的教学阶段使用的理想气体的定义相区分， 在不使用热力学第二定律所给出的热力学关系, 玻意耳- 马略特定律、盖·吕萨克定律、阿伏伽德罗定律和焦耳定律是彼此独立的。 站在热力学全部理论基础上看,玻- 马定律与焦耳定律既非完全独立,也不相互等价. 从玻- 马定律可以导出焦耳定律, 反之则不然.在讲过热力学第二定律及有关的热力学关系之后,只需用玻- 马定律和阿伏伽德罗定律即可完整定义理想气体. （3） 满足道耳顿分压定律； （4） 满足阿伏伽德罗定律； 质疑：常压气体(即非理想气体) 向真空自由膨胀时温度一点不变？ 水的热容量比气体的大得多，温度的变化，当时的测温精度可能没有测出来(0.01℃) 焦耳试验仅说明：内能和体积的关系很小. §5.6 气体的内能 焦耳-汤姆逊实验 一、焦尔实验 二、焦尔-汤姆逊实验(1853) 三、理想气体内能和焓的表达式 ? 使物体温度降低的常用方法有下列五种： ①? 通过温度更低的物体来冷却； ②? 通过吸收潜热(如汽化热、吸附热、溶解热、稀释热等)来降温； ③? 通过绝热膨胀降温； ④? 温差电致冷； ⑤? 节流膨胀致冷。 ? ? 高压 低压 多孔塞 二、焦尔-汤姆逊实验 (1) Adiabatic (2) H 阻滞作用， (3) p1p2， 稳定流动 1.实验装置 绝热条件下，高压气体经过多孔塞、小孔、通径很小的阀门或毛细管等流到低压一边的稳定流动过程称为绝热节流过程。 针尖节流阀 毛细管 高压 低压 多孔塞 实验发现，T1≠T2 ?T ≠0 气体种类及多孔塞两边的压强的数值。 1.实验装置和结果 分析?t 内由左侧到右侧的一定量气体, 图（a）是节流前多孔塞左边的活塞尚未运动时气体的热力学状态（初态）。 图（b）是活塞将气体全部压到多孔塞右边时气体的状态（末态）。 2.实验分析: 当气体全部穿过多孔塞以后，它的状态参量从 V1 变为 V2 ，p1 变为 p2 ,T1 变为 T2 。 是非静态过程! . 设气体都在左边时的内能为 U1 ， 气体都在右边时的内能为 U2 。 气体穿过多孔塞过程中，左边气体活塞对对象气体作功 气体推动右边活塞,右边活塞作功: l2 l1 外界对定量气体所作的净功为？ 外界对定量气体所作的净功为 Q = 0， 绝热节流过程前后的焓不变。 引入Joule-Thomson coefficient ： 经节流过程后，气体温度随压力的变化率。 一般气体在常温下节流会致冷。空气(0.25