第三章热力学1概述.pptVIP

第三章热力学 1、功：使系统状态变化 ☆(3) 功是过程量，系统做的功不仅与初末状态有关而且与过程有关。 2、热量 3、内能 (三)等温过程 (四) 绝热过程 3、绝热过程方程 4、绝热线与等温线： 思考题：绝热线与等温线 绝热过程中 ，理想气体不吸收热量，系统减少的内能，等 于其对外作功 。 5、 绝热过程中功的计算： （3）解释：等温过程的压强减小仅由于体积增大。 绝热过程的压强减小不仅由于体积增大， 而且由于温度的降低。 小结 解: ABC: 例题3-1 如图所示，系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中，外界有326 J的热量传递给系统，同时系统对外作功126 J。如果系统从状态C沿另一曲线CA回到状态A，外界对系统做功为52 J，则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？ P V B C A CA: 放热 * 1、掌握热力学第一定律。 2、掌握热力学第一定律对理想气体的应用、计算。 3、掌握循环过程、卡诺过程及效率的计算。 4、掌握热力学第二定律、实质。 本章重点： 一，状态和状态改变，热力学过程的相关概念： 1、平衡态：在没有外界影响的情况下，系统各部分的宏观性 质不随时间发生变化的状态。 1 2 1 2 2、热力学过程：系统从某状态开始经历一系列的中间状态 到达另一状态的过程。 3、驰豫时间：从一个热力学平衡态转化到另一个热力学 平衡态所需要的时间。 §1 热力学第一定律 4、非准静态过程：从一个热力学平衡态转化到另一个热力学平 衡态所经历的非平衡态过程。 5、准静态过程：在过程进行的每一时刻，系统都无限地接近平 衡态。 说明：实际过程是非准静态过程，但只要过程进行的时间远大 于系统的驰豫时间，均可看作准静态过程。如实际汽缸 的压缩过程可看作准静态过程。 对准静态过程说明： (1) 准静态过程是一个理想过程； (3) 准静态过程在状态图上可用一条曲线P---V 图表示。. (2) 除一些进行得极快的过程 （如爆炸过程）外，大多数情 况下都可以把实际过程看成是 准静态过程； O V p V 热源 Q 热源 P Q 恒温大热源 T T Q 等容过程 等压过程 等温过程 V p (a) (c) (b) a-等体过程 b-等压过程 c-等温过程 常见准静态过程: 等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程、 改变系统状态的两种不同方法： 钻木取火 —— 通过做功的方式将机械能转换为物体的内能。 烤火 —— 通过热量传递提高物体内能。 如图示的热力学系统： 若过程为无摩擦的准静态过程 则： 当系统体积从 V1? V2，系统对外界作功： P dl S 设：dt时间内，系统对外界作功dW 气体向外膨胀，有： dV0，则dW0，系统对外界做正功； 气体体积变小，有： dV0，则dW0，系统对外界做负功。 (1)定义： 二，功，热量，内能 a b a b . . P V O m n V V (2) 如果知道过程中压强随体积变化的具体关系式，则将此式代入上式就可以求出功来。 ★注意：系统在准静态过程中所做的功，可以在p-V图上方便地表示出来，不难看出，曲线下的总面积，数值等于系统在这一过程中对外所作的功。 例：理想气体、准静态过程 等容过程： 等温过程： 等压过程： (1) 热传递是系统状态变化的另一种方式 (2)热传导过程中系统间所传递的能量称热量 (4) 符号的规定： 系统从外界吸热： Q?0 ； 系统向外界放热： Q?0 (3)热传递的微观本质：分子无规则运动的能量从高温物体 向低温物体传递。 宏观运动 分子热运动 功 分子热运动 分子热运动 热量 热量的本质：能量 ☆实验表明：在系统状态变化的过程中，所传递的热量不仅与初末状态有关，而且也与中间所经历的状态有关。 （5）热容，比热容，摩尔热容 定义：一个系统在某一个过程中，吸收一微小热量dQ而温度的增量为dT时，这两个量的比值称为为热容（用C表示） 以上定义的热容与系统的质量有关，常用的热容有比热容和摩尔热容。 比热容（简称比热，用c表示）：质量为m’的某物质的热容C与质量m’的比值。或者单位质量的某物质在某一过程中升高1K所吸收的热量。 实验表明：不同物质在不同过程中温度升高1K所吸收的热 量是不同的。 摩尔热容（用Cm 表示）：物质的量为νmol的该物质热容C与ν的比值。或者1mol物质