第5章-热力学基础.ppt

例题一定量的理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是：AB等压过程；AC等温过程；AD绝热过程，其中吸热最多的过程是AB：AC：(1)温度降低的是过程；(2)气体放热的是过程。图示为一理想气体的几种状态变化过程的P-V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中：AMAM、BMM思路(1)在M点，状态参量T相同在虚线部分，状态参量V相同由知，温度由高到低的顺序：ATBQC(2)由对CM：对QM：例题图示为一理想气体的几种状态变化过程的P-V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，判断在AM、BM、CM三种准静态过程中分别是吸热还是放热？M思路：让热力学过程与绝热过程构成循环(1)讨论CM过程的热量正循环(2)讨论BM过程的热量逆循环放热吸热例题理想气体的等值过程过程方程000绝热等温等压等体过程特征Q△EA在不同的热力学过程中的应用归纳Veryimportantl.0mol的气体从热源吸收了热量2.66?105J，其内能增加了4.18?105J，在这过程中(A)外界对气体作功为1.52×105J(B)气体对外界作功为1.52×105J(C)外界对气体作功为5.12×105J(D)气体对外界作功为5.12×105J例题一热力学系统由如图所示的状态a沿acb过程到达状态b时，吸收了560J的热量，对外做了356J的功,如果它沿adb过程到达状态b时，对外做了220J的功，它吸收了多少热量？(A)204J(B)424J(C)486J(D)287JPOacbadb当由状态b沿曲线ba返回状态a时,外界对它作282J的功,它将(A)系统从外界吸收204J(B)系统对外界放热204J(C)系统对外界放热486J(D)系统从外界吸收424J（为负，放热）例题64g氧气的温度由0℃升至50℃，(1)保持体积不变(2)保持压强不变。在这两过程中氧气各吸收了多少热量？各增加了多少内能？对外各做了多少功？解：(1)等体过程(2)等压过程A=0氧气自由度i和摩尔数已知例题§5-3循环过程卡诺循环关于热机在历史上，热力学理论最初是在研究热机的工作过程的基础上发展起来的。热机是利用热量来做功的机器，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机等都是热机。如何设计一个合理的热机?热机是重复地进行着某些过程而不断吸热做功。为了研究热机的工作过程，引入循环过程的概念。在热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质叫工作物质，如蒸汽机中的水蒸气。热机原理一、循环过程OPV正循环逆循环若系统（工作物质）经过一系列状态变化后又回复到初始状态，这一过程叫循环过程。若系统的循环过程准静态地进行，则循环过程可用P—V图上闭合曲线来表示。根据过程进行的方向把循环过程分为两种情况：正循环和逆循环。沿顺时针方向变化称正循环，沿逆时针方向变化称逆循环。系统在循环过程中能量变化和转化如何进行？由热力学第一定律循环过程就是系统经过一系列变化后又回复到初始状态OPV正循环逆循环(内能增量为零)(系统做的功等于系统吸的热量)正循环：如图系统状态沿顺时针方向变化。为了计算循环过程做的功，把过程分为：AaB、BbA两个分过程。A→a→B：系统做的功等于曲线AaB下的面积B→b→A：系统做的功等于曲线BbA下的面积由于过程中系统的体积连续膨胀，系统对外做正功系统的体积连续被压缩，系统对外做负功。整个循环过程系统做的净功等于两块面积之和闭合曲线所围面积整个循环过程系统做的净功等于闭合曲线所围面积。正循环的结果是系统从热源净吸热并对外界做净功。对正循环把使系统进行正循环的设备称作热机，如内热机、蒸汽机等就是实际的热机，高温热源(T1)低温热源(T2)A热机热机一般需要高低两个热源其发生的能量转换关系热机工作一个循环净吸热等于热机做的净功热机效率：意义：吸收的热量有多少转变为对外做的功。高温热源(T1)低温热源(T2)A热机热机示意图逆循环如图系统状态沿逆时针方向变化。把过程分为AbB、BaA两个分