热力学基础1doc资料.ppt

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1、热力学基础1二、准静态过程的功讨论：2）PV图上曲线下面积表示体积功大小。1）功是过程量。体积功：在准静态过程中，气体或液体体积发生变化的功。pp.P1V1.P2V2v03）A>0系统对外做功A<0系统对外做负功，即外界对系统做功。dlS三、热量和热容量1热量：系统通过热传递过程与外界交换能量的量度为热量Q。热量与功一样是过程量。Q>0系统从外界吸收热量;Q<0系统向外界放热。热容量简称热容是过程量，式中的下标x表示具体的过程。2热容量：表征温度的变化与热传递关系的物理量。热力学系统的温度每升高或降低一度所吸收或放出的热量。功和热量的单位都是焦耳，1卡(cal)=4.18焦耳(J)表示向系统传

2、递1卡的热量使它升高的温度与对它作4.18焦耳的机械功使它升高的温度相同。••摩尔热容量1mol物质温度升高(或降低)1K时吸收(或放出)的热量。单位：J/mol.K比热容1克物质温度升高1°C所需的热量。对于同一个过程定体（定容）摩尔热容CV,m••定压摩尔热容Cp,m四、内能内能是热力学系统内部状态所决定的能量，是系统状态的单值函数。在热学中,内能是系统内所有分子热运动动能和分子间相互作用势能的总和。对于理想气体，内能仅是系统内所有分子热运动的动能。一定质量的理想气体内能E仅是温度T的单值函数，即其中，i是理想气体分子的自由度单原子气体分子：i=3双原子气体分子：i=5多原子气体分子：i=

3、6内能是状态量对于一个热力学过程，内能的增量：一、热力学第一定律5.2　热力学第一定律及其在理想气体等值过程的应用对一无穷小过程：对任一热力学系统从一个状态变化到另一状态的过程中，外界向该系统传递的热量，一部分使系统内能增加，其余部分则用于系统对外作功。dQ=dE+dA1）A>0系统对外做功；A<0系统对外做负功2）Q>0系统从外界吸收热量；Q<0系统向外界放热3）ΔE>0内能增加；ΔE<0内能减少。(1)热力学第一定律实际上就是包含热现象在内的能量守恒与转换定律；说明(3)此定律只要求系统的初、末状态是平衡态，至于过程中经历的各状态则不一定是平衡态。即适用于一般热力学过程。(4)适用于任何系

4、统（气、液、固）。(2)第一类永动机（不消耗任何能量却能不断对外做功）是不可能实现的。这是热力学第一定律的另一种表述形式；二、热力学第一定律在理想气体等值过程的应用恒温热源Sl1.等温过程内能的增量功吸收的热量在等温膨胀过程中，理想气体吸收的热量全部用来对外作功，在等温压缩中，外界对气体做功，气体向外界放热。ⅠⅡS···OVpV1V22.等体过程（等容过程）l不变l功吸收的热量内能的增量ⅠⅡ···SOVpV1等体过程中气体吸收的热量，全部用来增加它的内能，使其温度上升。定体（定容）摩尔热容•3.等压过程功吸收的热量内能的增量在等压过程中理想气体吸收的热量，一部分用来对外作功，其余部分则用来增

5、加其内能。SlⅠⅡ···p1OVpV1V2迈耶公式比热容比•定压摩尔热容Cp,mi=3i=5i=6第131页：表5-1列出了几种气体的摩尔热容试验值等压过程吸收的热量可表示为:因此,任何过程的内能变化:等体过程吸收的热量:等压过程吸收的热量:热力学第一定律特点过程方程功、内能、热量1.等温膨胀dT=01.等温压缩2.等容升压dV=02.等容降压3.等压膨胀dP=03.等压压缩小结理想气体状态方程摩尔热容质量为2.8g，温度为300K，压强为1atm的氮气，等压膨胀到原来的2倍。氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量解例求根据等压过程方程，有因为是双原子气体例5-1如图所示，将压强为5MP

6、a、体积为100cm3的氧气膨胀降压到0.1MPa，设经历（a）等温过程,（b）先等体后等压过程,（c）先等压后等体过程，求各过程氧气所作的功、内能改变及吸收的热量。设氧气可看成理想气体。过程的内能改变，所作的功及吸收的热量分别为解（1）对等温过程a，由过程方程（2）对过程b，过程的内能改变，所作的功及吸收的热量分别为（3）对过程c，过程的内能改变，所做的功及吸收的热量分别为例5-20.5mol的单原子理想气体经历一准静态的直线ab过程，如图所示，求（1）过程的内能改变、功及吸收的热量，（2）ab过程中哪一点温度最高，最高温度是多少？过程吸收的热量解①由于ab两点paVa=pbVb故ab两点的

7、温度相同，因此内能改变为0ΔE=0气体在过程中所做的功，等于直线ab与V轴的面积由理想气体状态方程故得最高的温度为K②求ab过程中哪点温度最高，用求极值的方法。为此，先求出过程中压强方程P（V）。由两点式(m3)求极值，令Pa精品课件！精品课件！作业:选1空11，13计算题18,19此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢