第五篇 热力学第一定律_电子教案白.pdfVIP

第五章 热力学 一定律 第一节 热力学过程 1、 热力学过程：一个平衡态到另一个平衡态变化过程。 2、 弛豫时间：系统达到新平衡态所用时间。 3、非准静态过程：过程快，弛豫时间长，一系列非平衡态。 4、准静态过程：过程慢，弛豫时间短，一系列平衡态。可用状态 参量描述。 无摩擦的准静态过程。 第二节 功 功是力学相互作用过程中系统和外界之间转移的能量。 一、准静态过程的功 1、微元过程外界对系统做功dA pSdl pdV 活塞面积S，压强p，活塞向内移动dl。 dV＜0，外界做正功；当dV＞0，外界做负功。 2、系统对外界做功 dA pdV V 2 3、有限过程外界对系统做功A pdV V 1 （1）p－V 图小长方形面积为pdV dA V （2） ～ 曲线下总面积 2 系统对外界做功。 V V 1 2 A pdV V 1 （3）功是过程量，经历不同过程，功（面积）就不同。 例：定压p，气体从V 压缩到V 。 1 2 （1）准静态过程，计算外界做功； （2）非静态过程，如何？ V 2 A pdV p (V V ) 解： （1）准静态过程 2 1 V 1 QV V A 0 ，外界作正功。 2 1 （2）非静态过程，上式不能用，但p 理解为外界定压，上式成立。 二、其他类型的功 1、表面张力的功 外界对薄膜所做的功：dA 2a ldx a dS 2、可逆电池电荷移动的功 适当调节分压器，使电压比E小一无穷小量，这时可逆电池铜极上 将输出无穷小量正电荷，通过外电路从正极流到负极。可逆电池 正极上电荷变化dq(dq0)。 外界对可逆电池做负功dA E dq 若dq0则外界对可逆电池做正功。 三节 热量 一、改变系统状态的两种方式 1、两种方式：做功；传热。 2、功和热量都是能量变化的量度。 二、热量的本质 1、热量Q：系统与外界，系统不同部分转移的无规则热运动能量。 2、正负规定：系统吸热，Q 取正；系统放热，Q 取负。 3、做功和传热的区别 1）做功是外界有规则运动=系统内无规则热运动能量交换。 2）传热是系统内外分子无规则热运动交换能量。 4、热量与内能的区分 在只有热交换的情况下热量是系统与外界交换内能的净值。 热量是变化量，内能是状态量。 三、热量的计算 1、用热力学第一定律计算。 2、用比热容c 计算。Q mc(T T ) mcT 2 1 3、使用摩尔热容C 计算。Q n C (T T ) n C T m