(8.2.1)--8-1热力学第一定律和准静态过程.pdf

第 8 章 – 热力学 第8章 热力学 的内容 8.1 功 热量 热力学第一定律 8.2 准静态过程 8.3 理想气体的等值过程 8.4 热容 8.5 绝热过程 8.6 循环过程 8.7 卡诺循环 8.8 热力学第二定律 8.1 功 热量 热力学第一定律 1. 内能E 理想气体的内能只与温度有关 理想气体的每一个平衡态对应一个确定的温度， i E  RT 因此也就对应确定的内能。也可以说，内能是 2 状态量，与达到此状态的热力学过程无关。 2. 功A 做功可改变热力学系统的状态 例如，用打气筒给轮胎充气，气体温度会升高，气体内能发生变化。 3. 热量 Q 传热也可以改变热力学系统的状态 传热条件：系统与外界存在温度差，且不绝热。 “热量”：传热过程中传递的能量。热传递的本质是分子无规则运动 能量从高温物体向低温物体转移。我们只能说某个过程传 递了多少热量，不能说一个系统具有多少热量。 0 系统从外界吸热 Q 0 系统向外界放热 4 4. 热力学第一定律 对于任何宏观系统的任何过程，系统内能的增加等于从外界 吸收的热量和外界对系统做的功之和。 E2 −E1 Q +A外界 外界对系统做功和系统对外做功的关系： A外界 −A系统 上述关系可以写为： Q E −E +A 2 1 系统 对于微小过程： dQ dE +dA系统 可理解为系统吸收的热量，一部分用于改变系统的内能， 另一部分用于系统对外做功。 8.2 准静态过程 1. 准静态过程 系统的状态发生变化，从一个平衡态过渡到另一个平衡态， 过程中一定经历非平衡态 平衡态 非平衡态 新平衡态 对于非平衡态，我们不可能做出详细、精确的分析，因此， 我们引入准静态过程这一概念。 如果一个热力学过程的每一个中间状态都无限接近平衡态， 我们称这样的过程为准静态过程。实际过程如果进行的足 够缓慢，我们可以近似的认为是准静态过程。 理想气体的准静态过程可 P I P I 以用 P- V 图上的曲线表示. 从图中可以看出，从一个 dA 平衡态到另一个平衡态， II II 可通过无穷多种过程实现。 o o V V V 1 2 V 准静态过程的功： dA Fdl PSdl PdV P S V 2 A  PdV V 1 dl