CH6-3热一律的应用3.pptVIP

§6.3 热力学第一定律及其在理想气体等值过程的应用 一. 热力学第一定律 外界与系统之间不仅作功，而且传递热量，则有 系统从外界吸收的热量，一部分使其内能增加，另一部分 则用以对外界作功。( 热力学第一定律) 对于无限小的状态变化过程，热力学第一定律可表示为 (1) 热力学第一定律实际上就是包含热现象在内的能量守恒 与转换定律； 说明 (2) 第一类永动机是不可能实现的。这是热力学第一定律的 另一种表述形式； (3) 此定律只要求系统的初、末状态是平衡态，至于过程中经历的各状态则不一定是平衡态。 (4) 适用于任何系统（气、液、固）。 根据热力学第一定律，有 解 因为初、末两态是平衡态，所以有 如图，一绝热密封容器，体积为V0，中间用隔板分成相等的两部分。左边盛有一定量的氧气，压强为 p0，右边一半为真空。 例 求 把中间隔板抽去后，达到新平衡时气体的压强 绝热过程 自由膨胀过程 二、 热一律在理想气体等值过程的应用 (一) 等体过程 l 不变 l 功 吸收的热量 内能的增量 Ⅰ Ⅱ · · · S O V p V1 等体过程中气体吸收的热量，全部用来增加它的内能，使其温度上升。 (二) 等压过程 功 内能的增量 在等压过程中理想气体吸收的热量，一部分用来对外作功，其余部分则用来增加其内能。 S ? l Ⅰ Ⅱ · · p1 O V p V1 V2 吸收的热量 · 恒温热源 S ? l (三) 等温过程 内能的增量 功 吸收的热量 在等温膨胀过程中 ，理想气体吸收的热量全部用来对外作功，在等温压缩中，外界对气体所的功，都转化为气体向外界放出的热量。 Ⅰ Ⅱ S · · · O V p V1 V2 1. 热容 ? 热容 比热容 ? ? 摩尔热容 注意: 热容是过程量，式中的下标 x 表示具体的过程。 (四) 摩尔定容热容和摩尔定压热容 定体摩尔热容CV ? 2.定体摩尔热容CV 和定压摩尔热容Cp （1 摩尔物质） 单原子分子: 刚性双原子分子: 刚性多原子分子: 内能改变量的“另一种”计算方法： ? ? 定压摩尔热容Cp 1 mol 理想气体的状态方程为 将状态方程两边微分，并注意压强不变，则有 迈耶公式 比热容比 ? 热量的直接计算 三、 热一律在理想气体等值过程的再应用 (一) 等体过程 l 不变 l 功 吸收的热量 内能的增量 Ⅰ Ⅱ · · · S O V p V1 等体过程中气体吸收的热量，全部用来增加它的内能，使其温度上升。 (二) 等压过程 功 吸收的热量 内能的增量 在等压过程中理想气体吸收的热量，一部分用来对外作功，其余部分则用来增加其内能。 S ? l Ⅰ Ⅱ · · · p1 O V p V1 V2 恒温热源 S ? l (三) 等温过程 内能的增量 功 吸收的热量 在等温膨胀过程中 ，理想气体吸收的热量全部用来对外作功，在等温压缩中，外界对气体所的功，都转化为气体向外界放出的热量。 Ⅰ Ⅱ S · · · O V p V1 V2