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《第7章热力学(改编11.5.6).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第7章热力学基础7.1内能功和热量准静态过程7.2热力学第一定律7.3气体的摩尔热容量7.4绝热过程7.5循环过程卡诺循环7.6热力学第二定律17.1内能功和热量准静态过程一、内能功和热量内能（1）理想气体内能（2）内能增量理想气体内能仅是温度T的函数。一个状态（T）对应一个内能。PVo1(P1,V1,T1)2(P2,V2,T2)系统由状态1（T1）→2（T2），内能的改变只与系统初、末状态（T）有关，与P、V无关，与具体过程无关。2改变系统内能的两种方式：（1）外界对系统作功；（2）向系统传递热量。作功A——外界通过宏观的有规则运动来完成的把外
2、界有规则的机械运动能量系统内分子无规则运动能量传递热量Q——通过分子无规则运动来完成的（焦耳“J”）把系统外物体的分子无规则运动能量系统内分子无规则运动能量热功当量：1cal=4.18J(卡“cal”)3非静态过程：过程变化的许多中间状态都不是平衡态。实际过程进行得非常缓慢，可近似认为是准静态过程。1.准静态过程：过程变化的每一瞬间，系统都近似平衡态。准静态过程是一个理想模型二、准静态过程PTba例：密闭容器气体——快速膨胀例：密闭容器气体——无限缓慢绝热自由膨胀(P2V2T2)VPoP-V图(P1V1T1)一个点——平衡态一条连续曲线——准静态
3、过程曲线方程——过程方程曲线上箭头方向——过程进行方向P-V图上等压线、等体线、等温线。2.准静态过程系统状态图等体线等压线等温线V1V2P功的正负规定三、准静态过程的功1.体积功的计算系统体积膨胀——系统对外界做功为正A>0，A或dA系统体积被压缩——系统对外界做功为负A<0，-A或-dAdluSPV1V22.功的图示（P-V图）系统体积膨胀dV，系统对外做功系统体积由V1V2，A过程曲线以下所围的面积系统对外界做功dVPdA是曲线下细长条面积Ⅰ(P1,V1,T1)Ⅱ(P2,V2,T2)PVOⅠ(P1,V1,T1)Ⅱ(P2,V2,T2)PVOa
4、讨论：系统从Ⅰ→Ⅱ，经历两个不同过程（1）系统从Ⅰ→a→Ⅱ，系统体积膨胀，对外作正功A1。（2）系统从Ⅱ→b→Ⅰ，系统体积被压缩，对外作负功A2曲线a下所围面积S1,有A1=S1V1V2bA1≠A2曲线a下所围面积S2,有A2=-S2功是过程量整个循环过程系统对外作的总功8补充例题1计算在等压P下，气体准静态由体积V1被压缩到V2，系统对外界所做的功。解法一：体积功的定义法(P1,V1,T1)(P2,V2,T2)PVOV1V2P系统对外作负功。解法二：功的图解法系统被压缩，系统对外作负功。9V1V2P1Ⅰ(P1,V1,T1)Ⅱ(P2,V2,T2)
5、PVOP2补充例题2：νmol理想气体，由状态Ⅰ(P1,V1,T1)等温变成状态Ⅱ(P2,V2,T2)，求该变化过程中系统对外做的功。解：等温变化等温过程：上式还可以表示为：10补充例题3：如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2。（1）如果气体的膨胀过程为a→1→b，则气体对外做功多少？（2）如果气体进行a→2→b→1→a的循环过程，则它对外做功又为多少？解：（1）a→1→b：（2）循环过程分段：气体对外做功a→2→b→1→a循环过程：气体对外做总功－S1a→2→b：b→1→a：气体膨胀，气体对外做正功为S1+S2气体膨胀做正
6、功S2气体压缩做负功－（S1+S2)117.2热力学第一定律系统从外界吸收热量为Q意义：系统吸收的热量Q，一部分转化成系统的内能ΔE；另一部分转化为系统对外所做的功A。一、热力学第一定律QAPΔE热力学第一定律系统对外做功为A系统内能增量为ΔE122.符号规定1.热力学第一定律是包括热现象在内的能量转化与守恒定律。3.系统经历一个微元过程：说明：4.第一类永动机：不需要输入能量，可对外作功的机器。热力学第一定律：第一类永动机永远制造不出来。+系统吸热系统放热内能增加内能减少系统对外界做功外界对系统做功13补充例题：一系统由如图所示的a状态沿acb
7、到达b状态，有334J热量传入系统，系统做功126J。（1）经adb过程，系统做功42J，问有多少热量传入系统?e（2）当系统由b状态沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功为84J，试问系统是吸热还是放热？热量传递了多少?14解：已知acb：e系统吸收热量：（1）adb:已知系统体积膨胀，对外做功A2=42J系统体积膨胀，对外作功补充例题：一系统由如图所示的a状态沿acb到达b状态，有334J热量传入系统，系统做功126J。（1）经adb过程，系统做功42J，问有多少热量传入系统?Q1=334JA1=126JΔE与过程无关15解：（2）bea：已
8、知系统体积压缩，对外做功e系统向外放出292J的热量。b、a两个状态之间内能增量（2）当系统由b状态沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做
