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第九章 热力学基础 §9-1 热力学第一定律 一. 热力学过程 热力学系统：在热力学中，一般把所研究的物体或物体组称为热力学系统，简称系统。 热力学过程：热力学系统状态随时间变化的过程。 容器中的气体分子的集合 溶液中液体分子的集合 固体中的分子的集合 如： 准静态过程 热力学过程分类： 过程中的每一中间状态都无限接近平衡态，这是一种理想过程。 中间状态为非平衡态。 V P 等 温 线 压 容 等 等 线 线 0 V P 等 温 线 压 容 等 等 线 线 0 非静态过程 准静态过程（状态1到状态2）气体对外界做功： （1）流体体积变化所做的功 p 气体对外界作元功为： 二. 功 热量 内能 （以气体膨胀过程为例） d p 1 2 1 2 p o V V V V P d = dA V A 1 = 2 P d V V V 功的几何意义: 功在数值上等于P ~V 图 上过程曲线下的面积。 （2）热量 系统和外界温度不同，就会传热，或称能量交换，热量传递也可以改变系统的状态。 做功、传热都是过程量。 微观功：通过分子的无规则运动来完成的能量 交换称为微观功。 传递热量和作功是能量转换的两种方式，其量值可以作为能量变化的量度。外界对系统作功和传递热量是等效的。 热功当量： 1卡 = 4.186 焦耳 （3）内能 热力学系统在一定的状态下，具有一定的能量，称为热力学系统的内能。 内能的变化只决定于始末两个状态，与所经历的过程无关，即内能是系统状态的单值函数。 理想气体的内能： 三. 热力学第一定律 某一过程，系统从外界吸热Q，对外界做功A，系统内能从初始态E1变为E2，则由能量守恒： Q0 系统向外界放热 A0 系统对外界做功 A0 外界对系统做功 E2-E10 系统内能增加 E2-E10 系统内能减少 Q0 系统从外界吸热