大学物理化学经典课件1_3_热力学第一定律.pptVIP

物理化学BI—第一章 作业提示 10 mol理想气体由25℃，1.00MPa膨胀到25℃，0.100MPa。设过程为： (i)向真空膨胀； (ii)对抗恒外压0.100MPa膨胀。 分别计算以上各过程的功。 1.2 可逆过程 1.2.1 实例讨论---功与过程 实例讨论---功与过程 实例讨论---功与过程 实例讨论---功与过程 实例讨论---功与过程 准静态过程（guasistatic process） 实例讨论---功与过程 实例讨论---功与过程 实例讨论---功与过程 功与过程---小结 功与过程---小结 1.2.2 可逆过程定义（reversible process） 1.2.3 可逆过程特点（reversible process） 1.2.4 可逆过程的重要性 可以设想一些过程无限趋近于可逆过程 1.3 热力学第一定律 1.3.1 热功当量与能量守恒定律 1.3.1 热功当量与能量守恒定律 1.3.2 热力学第一定律的数学表达式 dU = ?Q + ?W 1.3.3 热力学第一定律的文字表述 【例题】 【解】 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * DU = Q+W 1.2.1 实例讨论 1.2.2 可逆过程定义 1.2.3 可逆过程特点 1.2.4 可逆过程重要性 设在定温下，一定量理想气体在活塞筒中克服外压 ,经4种不同途径，体积从V1膨胀到V2所作的功。 1.自由膨胀（free expansion）（向真空膨胀） 2.等外压膨胀（pe保持不变） 因为 体系所作的功如阴影面积所示。 图1.2.1 等外压膨胀 图1.2.1 等外压膨胀 p2 ?V p2 P2,V2 T p1 P1,V1 T 2. 3.多次等外压膨胀 (1)克服外压为 ，体积从 膨胀到 ； (2)克服外压为 ，体积从 膨胀到 ； (3)克服外压为 ，体积从 膨胀到 。 可见，外压差距越小，膨胀次数越多，做的功也越多。 所作的功等于3次作功的加和。 图1.2.2 多次等外压膨胀 图1.2.2 多次等外压膨胀 p2 P2,V2 T 1 2 3 p1 P1,V1 T P’’ T P’’,V’’ P’ P ‘,V ‘ T 3. P’ P’’ p2 p2 P2,V2 T 1 2 3 p1 P1,V1 T P’’ T P’’,V’’ P’ P ‘,V ‘ T 3. p1 P1,V1 T ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? P2 P2,V2 T ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一粒粒取走砂粒 (pe = p - dp) 4. 示意图 p2 ?V p2 P2,V2 T p1 P1,V1 T 2. 一次等外压 有限次等外压 无限次等外压 P’’ P’ p2 4.外压比内压小一个无穷小的值 这相当于活塞筒外有一堆细沙，每次拿掉一粒，该膨胀过程是无限缓慢的，每一步都接近于平衡态。 图1.2.3 可逆膨胀 在过程进行的每一瞬间，体系都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。 准静态过程是一种理想过程，实际上是办不到的。上例无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程可近似看作为准静态过程。 1.一次等外压压缩 在外压为 下，一次从 压缩到 ，环境对体系所作的功（即体系得到的功）为： 压缩过程 将体积从 压缩到 ，有如下三种途径： 图1.2.4 等外压压缩 2.多次等外压压缩 第一步：用 的压力将体系从 压缩到 ； 第二步：用