13-1准静态过程功热量-济南大学物理学院.ppt

THERMODYNAMICS AND STATISTICAL MECHANICS;Chapter 1 热力学的基本规律;*;*;*;宏观量 从整体上描述系统的状态量，一般可以直接测量。 如 H、V、E 等----可以累加，称为广延量。 P、T 等----不可累加，称为强度量。;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;1854年，开尔文提出开氏温标，T=272.3 + t。又称热力学温标，它与测温物质的性质无关，即任何测温物质按这种温标定出的温度数值都是一样的。 1954年国际计量大会决定将水的三相点的热力学温度定为273.16K。;Chapter 1 热力学的基本规律;*;*;*;（1）分子线度可忽略，可视为质点； 线度 间距 ， ； ;;;4、与物态方程相关的物理量 ;压强系数;;5、简单固体和液体的物态方程;1.1 求理想气体的体胀系数α，压强系数β，和等温压缩系 数κ.;1.4-1.5 热力学第一定律;§1-4 功;*;*;流体(液体或气体)盛在带有活塞的容器内，活塞的面积为A。流体处在平衡状态时外界的压强与流体的压强相等，用p表示。当活塞在准静态过程中移动一个距离dx时，外界对流体所作的功是 ;有摩擦阻力的情形下虽然过程进行得非常缓慢，使系统经历的每—个状态都可以看作平衡状态，但外界的作用力不能用系统的参量表达。 本课程凡是提到准静态过程，都是指没有摩擦阻力的准静态过程 。;*;*;例: 理想气体在等温膨胀过程中，有 p = RT/ V ，其中R、T 是恒量,求气体对外做的功。 ;液体表面薄膜;功的一般表达式;1.4-1.5 热力学第一定律;§1.5 热力学第一定律 ;*;;;*;*;① 分子的无规热运动动能 ； ② 分子间互作用势能； ③ 分子(或原子)内电子的能量； ④ 原子核内部能量。 注：分子动理论主要研究其中的①、②两项。; 内能的概念还可推广到处在非平衡状态的系统。假设整个系统没有达到平衡状态，不过如果将系统分成若干个小部分，使每一部分仍然是含有大量粒子的宏观系统，而每一部分却都能保持在局部的平衡状态，则系统的每一部分分别有内能函数 …,根据内能函数的广延性质，整个系统的内能是各部分内能之和. ;*;*;*;*; 1.6 1mol of ideal gas，在270C的恒温下体积发生膨胀，其压强由20Pn准静态降到1Pn，求气体所作的功和所吸取的热量。 ;练一练：;火山喷发时释放出大量的热，热传递的一个很重要的作用是可以改变温度。很显然，当物体吸收热量时，温度会升高，放出热量时，温度会降低。;§ 1-6 热容量与焓 ;*;*;物质;*;*;*;*;*;焦耳定律;;理想气体的Cp,m 与 CV,m;理想气体的Cp,m 与 CV,m;At 1pn and in 00C,空气的密度为1.29kgm-3,空气的定压比热容为 ,今有27m3 的空气，试计算： 若维持体积不变，将空气由00C加热至200C所需的热量。 ;§ 1-8 理想气体绝热过程 ;;*;*;*;*;小结理想气体：; 1.11 满足pVn=C的过程称为多方过程，其中常数n名为多方指数，试证明：理想气体在多方过程中的热容量为;一座典型的大型核电站如果把输出的功效率大约为34%，也就是说核电站大约有66%的能量被简单的释放到环境中去，完全地浪费掉了。 但是，浪费掉的能量我们还是可以利用起来，比如为房屋供热或者用于工业厂生产。然而，目前大部分的热机浪费掉的热量还是没有被较经济地利用起来。;问题 ;*;;复习：;卡诺循环过程由两个等温过程和两个绝热过程组成。;;;气体与温度为 的高温热源保持热接触，状态I( )等温膨胀到II( )。 在这过程中气体吸收的热量为 ; 内能作为状态函数变化为零。由第一定律知道,在整个循环中气体对外所作的净功W应等于气体在循环中所吸收的净热量 。;气体只把它从高温热源所吸取的热量的一部分转化为机械功，其余的热量在低温热源放出去了 。;*;*; 图中两卡诺循环 吗 ？;§1-10 热力学第二定律;(二)克劳修斯表述(Clausiuss statement of second thermodynamics law);热力学第二定律指出： ①摩擦生热和热传导的逆过程不可能发生,这就说明摩擦生热和热传导等过程