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1、第一章温度(Temperature)一、基本概念热平衡态热动平衡互为热平衡的物体共同的物理性质——温度经验温标测温属性测温物质定标++状态参量广延量、强度量宏观量、微观量物态方程理想气体物态方程混合理想气体的物态方程T=t+273.15Dolton分压定律例1-1容积为1.0×10-2m3的瓶内盛有温度为300K的氧气,问：在温度不变的情况下,当瓶内压强2.5×105Pa降到1.3×105Pa时，氧气共用去多少?例1-3两个容积各为1.00L和0.100L的气体容器以细长的管子相连,其中储有空气.整
2、个容器置于冰水槽中,这时空气压强为1.32atm.如今小容器伸出冰水糟而浸人沸水中,那么，当小容器的温度升到100℃时有多少空气流出?答案用0℃和1atm时的体积表示.例1-2打气筒打气,每次打4.0×10-2m3,要使车胎在318K时与地面的接触面积为2.0×10-4m2,须打几次气?已知车负荷50.0Kg,内胎容积1.6×10-3m3,空气温度270K,大气压为1.01×105Pa,内胎内原来无气.例1-4容积为25.0L的容器有1.00mol的氮气,另一只容积为20.0L的容器内盛有2.00m
3、ol的氧气,两者用带阀门的管道相连,并且置于冰水槽中,现打开阀门令两者混合,求平衡后混合气的压强是多少?又此混合气的平均摩尔质量是多少?第二章热力学第一定律内能是状态函数A＞０，系统对外界作功一热力学第一定律Ｑ＞０，系统从外界吸热准静态过程的功A理想气体的内能只与温度有关理想气体的定体摩尔热容与定压摩尔热容热一律的三种表达形式是否等价，分析其适用范围：123一系统由a状态沿acb到达b状态，有335焦耳热量传入系统而系统作功126焦耳，（1）若沿adb时，系统作功42焦耳，问有多少热量传入系统？（2
4、）当系统由b状态沿线ba返回a状态时，外界对系统作功84焦耳，试问系统是吸热还是放热？热量传递多少？（3）若Ed-Ea=40焦耳，试求沿ad和db各吸收热量多少？P图3-1abcdO二热力学第一定律对理想气体几种典型过程的应用1等体过程2等压过程3等温过程4绝热过程三、理想气体的多方过程多方指数2．多方过程的功3．多方指数与热容的关系准静态过程等温等容等压绝热多方过程方程功热量内能增量某理想气体按pv2=c的规律膨胀，问该过程中气体温度的变化?例2-3把1kg的氮气等温压缩到原体积的一半，问此过程中
5、放出多少热量?设盛氮容器浸没于冰水池中，使温度保持0℃。例2-4初态温度和压强分别为290K和1.013×105Pa的理想气体经一准静态的绝热过程被压缩到原体积的一半．(I)设计算终态的压强和温度．已知该气体的Cp＝2100J/Kg·K和CV＝1500J/Kg·K．(2)若经过一等温过程压缩到原体积的一半，那么压强、温度又是多少？例2-7一定量的氧气在室温下体积为2.3×10-3m3，压强为1.0×105Pa，经一多方过程后，体积变为4.1×10-3m3，压强为5.0×104Pa。试求(1)多方指数
6、n；(2)气体膨胀时对外界所作的功；(3)氧气吸收的热量；已知氧气的定客摩尔热容CV,m＝2.5R,γ=1.4。四循环过程正循环过程A>0逆循环过程A<0效率致冷系数例2-8可以使理想气体作如图所示由两个等容过程和两个等压过程所组成的循环过程．试证这一循环的效率为例2-9在如图所示的循环(称为焦耳循环)中，设T1＝300K，T2=400K。问燃烧50Kg汽油可得到多少功？已知汽油的燃烧值。理想气体的卡诺循环(会推导）pV绝热线等温线T1T21234V1V2V3V4卡诺正循环1-2-3-4-1卡诺逆循
7、环1-4-3-2-1第三章热力学第二定律2Clausius表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化1Kelvin表述：不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其它变化一热力学第二定律的两种表述两种表述的等效性证明一：如果克氏说法不成立，则开氏说法也不成立。证明二：如果开氏说法不成立，则克氏说法也不成立。Q2T1T2Q1Q2AQ1+Q2Q2T1T2A=Q1Q1用热二律证明等温线与绝热线只有一个交点。用热二律证明两条绝热线不能相交。二可逆过程和不可逆过程如果一个过程发生后用任何方
8、法都不可能将它产生的后果完全消除而使一切恢复原状，这过程称为不可逆过程。反之，如果一个过程发生后，它所产生的后果可以完全消除而令一切恢复原状，这过程称为可逆过程。无摩擦的准静态过程是可逆过程三卡诺定理1所有工作于相同的高温热源和相同的低温热源之间的热机（致冷机）以可逆机的效率为最大。2所有工作于相同的高温热源和相同的低温热源之间的可逆热机（致冷机），其效率（致冷系数）相等,与工作物质无关.3任意一个循环过程的最大效率，不能大于工作于它所经历的最高热源和最低热源之间的卡
