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§ 14.1 热力学第一定律 举例2：系统（初始温度 T1）从 外界吸热 二. 功、热、内能(Work, Heat, Internal energy) 做功可以改变系统的状态 摩擦升温（机械功）、电加热（电功） 功是过程量 三. 热力学第一定律 (The first law of thermodynamics) 某一过程，系统从外界吸热 Q，对外界做功 W，系统内能从初始态 E1变为 E2，则由能量守恒： § 14.2 热力学第一定律对定值过程的应用 摩尔热容量 C ， 单位：J/mol· K 比热容 c ， 单位：J/kg· K 14.3 理想气体的绝热过程(Adiabatic process of the ideal gas) 理想气体准静态绝热过程 14.4.1 循环过程(Cyclical process) 一系统，或工作物质，简称工质，经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程叫循环过程，简称循环。 一般从高温热库吸热Q1，对外做净功W，向低温热库放热Q2（只是表示数值），W=Q1 - Q20则为正循环； 反之为逆循环。 14.3.3 致冷机(Refrigerator) 14.5热力学第二定律 二. 热力学第二定律（The second law of thermodynamics） 14.6 可逆和不可逆过程 卡诺定律 (Reversible process and Carnots theorem) 14.8 热力学第二定律的统计意义 自然过程总是按有序变无序的方向进行。 ★ 热力学几率（Probability） ★　玻耳兹曼熵（Entropy）公式 ★ 克劳修斯熵公式 ★ 熵增加原理 对于微小过程 注意 是过程有关的 小量但 是真正的微分 与势函数的引入类似，对保守力 引入势能 对于静电场 引入电势 由玻耳兹曼熵公式可以导出克劳修斯熵公式 克劳修斯熵公式可以对任意可逆过程计算系统熵的变化， 即，只可计算相对值；对非平衡态克劳修斯熵公式无能 为力。如果两个平衡态之间，不是由准静态过程过渡的， 要利用克劳修斯熵公式计算系统熵的变化，就要设计一个 可逆过程再计算。 * § 14.1 热力学第一定律 § 14.2 热力学第一定律对定值过程的应用 § 14.3 绝热过程 § 14.4 循环过程 卡诺循环 § 14.5 热力学第二定律 § 14.6 可逆与不可逆过程 卡诺定律 § 14.7 热力学第二定律的统计意义 熵的概念 第十四章 热力学基础 返回 结束 系统状态的变化就是过程。 不受外界影响时，系统的宏观性质不随时间改变。 举例1：外界对系统做功 u 过程无限缓慢 非平衡态到平衡态的过渡时间，即弛豫时间，约 10 -3 秒 ，如果实际压缩一次所用时间为 1 秒，就可以说 是准静态过程。 外界压强总比系统压强大一小量 △P ， 就可以 缓慢压缩。 一. 准静态过程 Quasi-static process 过程中的每一状态都是平衡态 (Equilibrium state ) 系统T1 T1+△T T1+2△T T1+3△T T2 从 T1 T2 是准静态过程 系统 温度 T1 直接与 热源 T2接触，最终达到热平衡，不是 准静态过程。 因为状态图中任何一点都表示系统的一个平衡态，故准静态过程可以用系统的状态图，如P-V图（或P-T图，V-T图）中一条曲线表示，反之亦如此。 V P o 等温过程 等容过程 等压过程 循环过程 摩擦功： 电功： 通常： 微量功 = 广义力× 广义位移 准静态过程气体对外界做功： P V 1 2 W 总功： 系统和外界温度不同，就会传热，或称能量交换， 热量传递可以改变系统的状态。 微小热量 ： 0 表示系统从外界吸热； 0 表示系统向外界放热。 总热量： 积分与过程有关 。 系统的内能是状态量 如同 P、V、T等量 理想气体 ： 范德瓦尔斯气体： 内能的变化： 只与初、末态有关， 与过程无关。 热量是过程量 对无限小过程： 气体 真空 阀门 例： 水 打开 阀门，水温一直不变 问： 1）气体吸热？ 2）气体温度？ 3）气体内能？ 4）气体做功？ 为过程量 定压热容量 ： 定容热容量 ： 也可以是其它过程 理想气体准静态等容过程： 定压过程： 迈耶公式 比热容比 γ 用γ值和实验比较，常温下符合很好，多原子分子气体则较差， 见教材p97 表3.1； 氢气 T(K) 2.5 3.5 4.5 50 270