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* 麦克斯韦速率分布率 练习 ：例7-4，7-6 作业：7-3，7-5，7-6，7-7，7-10，7-13，7-15 1、功 功的计算： 功的图示： 1 2 A 功的正负： 气体体积膨胀，A0. 气体体积压缩，A0. p---V图上，功=面积 第八章 热力学基础 准静态过程----实际过程无限缓慢 热力学第一定律：系统从外界吸收的热量,一部分使系统的内能增加,一部分使系统对外界作功。 准静态过程 微小过程 例 A B A B 循环过程功的计算 练习： 2、热量 等体过程 热量的正负： 气体吸收热量，Q0. 气体放出热量，Q0. 热量的计算： 等压过程 其他过程 方法一：热力学第一定律，适用于任何过程 方法二：热容量概念 1）热量和功都是过程量，而不是态函数。 2）功与热量的物理本质不同 注意： 无规运动能量 无规运动能量 传热 定向运动能量 无规运动能量 做功 3、内能 状态函数 内能的改变 练习：例8-1 二、四个准静态过程 等体过程 等压过程 等温过程 绝热过程 特点：P=恒量 或dP=0 特点：V=恒量 或dV=0 特点：T=恒量 或dT=0 特点：Q=恒量 或dQ=0 掌握各分过程中A，Q，?E的计算 掌握由各分过程构成的循环中A，Q，?E的计算 §8-3 第一定律对于热力学过程的应用 1 等体过程 一、三个等值过程 2 等压过程 1 2 A 3.等温过程 1 2 4、绝热过程 绝热方程 等温线 绝热线 A 摩尔热容比 绝热线比等温线陡 常量 常量 例 如图，对同一气体，I为绝热过程，那么J和K过程是吸热还是放热? 解：对绝热过程 对J过程 J过程为吸热过程 对K过程 K过程为放热过程 练习 课本例8-2 质量为2.8×10-3kg 、温度为27℃ 、压强 1atm的氮气，先使之等压膨胀到原来体积的两倍；再在容积不变下，使压强加倍，最后做等温膨胀，使压强降低至1atm 。求：整个过程中的功，热量及内能的变化。 练习 练习 练习 A C 1、一般循环 正循环（热机循环），顺时针，A0，A=S 逆循环（制冷循环），逆时针，A0，A=-S 热机效率 三、循环过程 ?E=0 净热=净功 例 一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A。求 (1) 各过程系统对外所作的功、吸收的热量、内能变化；（2）整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的净热量; (3) 循环效率 o B C A 2、卡诺循环 A 1 4 2 3 卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。 可逆卡诺热机的效率 任意卡诺热机的效率 两个热源的温差越大，热机的效率越高。 练习： 例题：8-1，2，5，6，7 习题：8-2，3，4，，6，7，10，13，14，15 界必须作功： 一、可逆过程和不可逆过程 1.可逆过程:系统由一初态出发，经某过程到达一末态后，如果存在另一过程，能使系统回到初态而不在外界留下任何变化(即系统和外界都恢复了原状)，则原过程叫做可逆过程. 2.不可逆过程:系统经某过程由一初态到达末态后，如不可能使系统和外界都完全复原，则此过程称不可逆过程。 结论：只有无摩擦的准静态过程才是可逆过程。一切与热现象有关的实际宏观过程都不可逆。 给出了热力学过程方向性 （1）热传导过程不可逆 （2）功热转换过程不可逆 （3）气体自由膨胀过程不可逆 （4）无摩擦准静态过程的可逆性。 可逆过程和不可逆过程 二、热力学第二定律 热力学第二定律的开尔文表述： 不可能从单一热源吸收热全部用来对外作功而不产生其它影响。 实质：功变热是不可逆的. 注意：在理想气体等温膨胀过程中，从单一热源吸收热全部用来对外作功。不违反热力学第二定律 热力学第二定律的克劳修斯表述： 不可能把热量从低温物传到高温物体而不产生其它影响. 实质：热传递是不可逆的。 注意：制冷机把热量从低温物传到高温物体。不违反热力学第二定律 “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？［ ］ (A) 不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律 (B) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律 (C) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律 (D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律 * * 太原理工大学物理学院李孟春 太原理工大学物理学院李孟春 第七章 回顾 §7-2理想气体的压强与温度 分子每一个自由度的平均动能 一个分子的总平均能量为 ? 摩尔理想气体的内能 理想气体的温度: §7-3 能量按自由度均分定理 §7-1理想气体状态方程 或 §7-4麦克斯韦速率分布率 理想气体的压强 统