(张三慧教材)热学Y第3章.ppt

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1、第3章热力学第一定律3.13.2热力学基本概念一、热力学系统开放系统封闭系统孤立系统二、功热量内能1。状态参量2。准静态过程3。功体积功A>0系统对外做功A<0外界对系统做功可以用P--V图中‘曲线’表示（平衡过程）平衡态可以用P--V图中‘点’表示P--V图中‘曲线’下面积表示体积功气体Fdx0VpⅠⅡ(p1V1T1)(p2V2T2)..14。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>0Q<0从外界吸收热量系统向外界放热5。内能系统内所有粒子各种能量的总和在热力学领域，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称为系统内能，用E表

2、示。内能是状态量。通常理想气体的内能是温度的单值函数23.3热力学第一定律热力学第一定律或A,Q均为过程量。对一无穷小过程；这里因而积分形式包括热现象在内的能量守恒定律*33.4热容量热容量；摩尔热容量定压摩尔热容量定体摩尔热容量热容量与过程有关定压热容量定体热容量43.5热力学第一定律在理想气体中的应用或pp2p10VⅠⅡ1。等体积过程过程方程由热力学第一定律吸热内能功等体吸热所以*52。等压过程过程方程或pV1V2V0ⅠⅡ6又所以迈耶公式泊松比3.等温过程过程方程或0V1V2Vpp1p2ⅠⅡ7由热力学第一定律4.绝热过程特征：由取全微分由热力学第一定律代入上式以上两式相

3、除8绝热过程方程绝热过程系统对外做功pV0绝热线等温线绝热线比等温线陡{等温：绝热：9过程等容等压等温绝热10p0V0V0理想气体绝热自由膨胀热平衡后的压强P=?绝热:方法1方法2绝热又不做功热力学第一定律内能不变所以温度不变由理想气体状态方程哪种方法对？练习：113.6循环过程1.循环过程2.热机效率总吸热Q1总放热Q2做功AQ1=Q2+A热机效率（Q1,Q2为绝对值）Q放逆循环A<0pV0Q吸正循环A>0pV0（A代数和）（Q代数和）（A代数和）（Q代数和）12p0VV1V2p1p2ⅠⅡⅢ例：已知：常温理想气体1molH2求：解：采用那种方法好？分析哪段吸热只有Ⅰ—Ⅱ吸

4、热13制冷系数3.7卡诺循环卡诺循环：两条等温线和两条绝热线组成。povT1T2ⅠⅡⅢⅣabcd等温abcd绝热bcda两式相除一台可逆机，正循环为热机，逆循环为致冷机14卡诺正循环效率卡诺定理：（1）工作在两个恒温热源之间的卡诺热机（即可逆热机），其效率最高。（2）工作在两个恒温热源之间的所有卡诺热机（即可逆热机）的效率相等。只与温度有关，与工作物质无关。同理卡诺逆循环效率可以证明15例：已知：常温理想气体1molHe求：p0VV03V0p03p0ⅠⅡⅢ（1）ⅡⅢ最高温度（2）解：（1）ⅡⅢ过程方程2p02V016p0VV03V0p03p0ⅠⅡⅢ2p02V0(2)ⅡⅢ一直

5、吸热吗？绝热点TQ必须找到绝热点由过程方程17p0VV03V0p03p0ⅠⅡⅢ2p02V0绝热点TQ2.5V01.5p0（梯形面积）18