大学物理-4-1热力学第一定理等体等压等温绝热过程.ppt

热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学一一.准静态过程准静态过程（理想化的过程）（理想化的过程）二二-热力学过程热力学过程 从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程可近似当作平衡态的过程-准静态过程准静态过程平衡过程平衡过程.气体气体活塞活塞砂子砂子121热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学二二 功功（过程量）（过程量）1 功是能量传递和转换的量度，它引功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动状态的变化起系统热运动状态的变化.宏观运动能量宏观运动能量热运动能量热运动能量2热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学2 准静态过程功的计算准静态过程功的计算注意：注意：作功与过程有关作功与过程有关.3热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学三三 热热 量量（过程量过程量）通过传热方式传递能量的量度，系统通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间存在温差而发生的能量传递和外界之间存在温差而发生的能量传递.4热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学（1）都是都是过程量：与过程有关；过程量：与过程有关；（2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；等效性：改变系统热运动状态作用相同；宏观运动宏观运动分子热运动分子热运动功功分子热运动分子热运动分子热运动分子热运动热量热量（3）功与热量的物理本质不同功与热量的物理本质不同.1 cal=4.18 J ，1 J=0.24 cal功与热量的异同功与热量的异同5热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学单位单位 摩尔摩尔热容热容:理想气体吸收热量理想气体吸收热量 ，使温度升高，使温度升高 ,其其摩尔摩尔热容为热容为:热量的计算热量的计算-热容和摩尔热容热容和摩尔热容热容热容6热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 实验证明系统从状态实验证明系统从状态A 变化到状态变化到状态B，可以采用做功和传热的方法，不管经，可以采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只要过什么过程，只要始末状态始末状态确定，做功确定，做功和传热之和保持不变和传热之和保持不变.四四 内能内能（状态量）（状态量）7热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 系统内能的增量只与系统的初态和末系统内能的增量只与系统的初态和末态有关，与系统所经历的过程无关态有关，与系统所经历的过程无关.2AB1*2AB1*理想气体内能理想气体内能:表征系统状态的单值函表征系统状态的单值函数数，理想气体的内能仅是温度的函数，理想气体的内能仅是温度的函数.8热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学五五 热力学第一定律热力学第一定律 系统系统从外界吸收的热从外界吸收的热量，一部分使系统的内能量，一部分使系统的内能增加，另一部分使系统对增加，另一部分使系统对外界做功外界做功.12*9热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学+系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功第一定律的符号规定第一定律的符号规定准静态过程准静态过程微变过程微变过程10热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学（1）能量转换和守恒定律能量转换和守恒定律.第一类永动机第一类永动机是不可能制成的是不可能制成的.（2）实验经验总结，自然界的普遍规律实验经验总结，自然界的普遍规律.物理意义物理意义11热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 计算各等值过程的热量、功和内能的计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础理论基础.（1）（理想气体的（理想气体的共性共性）（2）解决过程中能解决过程中能量转换的问题量转换的问题（3）（理想气体的状态函数）（理想气体的状态函数）（4）各等值过程的特性各等值过程的特性.12热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学5.1 等体过程等体过程 摩尔摩尔定体热容定体热容由热力学第一定律由热力学第一定律特性特性 常量常量过程方程过程方程 常量常量13热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学单位单位 摩尔摩尔定体热容定体热容:理想气体在等体理想气体在等体过程中吸收热量过程中吸收热量 ，使温度升高，使温度升高 ,其其摩尔摩尔定体热容为定体热容为:14热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学由热力学第一定律由热力学第一定律理想气体理想气体15热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 等等体体升升压压 12 等等体体降降压压 1216热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学125.2 等压过程等压过程 摩尔摩尔定压热容定压热容过程方程过程方程 常量常量由热力学第一定律由热力学第一定律特性特性 常量常量 功功W17热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 摩尔摩尔定压热容定压热容:理想气体在等压理想气体在等压过程中吸收热量过程中吸收热量 ，温度升高，温度升高 ，其，其摩尔摩尔定压定压热容为：热容为：18热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 可得摩尔可得摩尔定压定压热容和摩尔热容和摩尔定体定体热容的关系热容的关系 摩尔热容比摩尔热容比 19热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学三个量：三个量：20热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学12W等等 压压 膨膨 胀胀12W等等 压压 压压 缩缩 W W21热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学 比热容比热容热容热容比热容比热容22热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学5.3 等温过程等温过程由热力学第一定律由热力学第一定律恒恒温温热热源源T12特征特征 常量常量过程方程过程方程常量常量23热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学24热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学12等温等温膨胀膨胀W12W等温等温压缩压缩 W W25热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学125.4 5.4 绝热过程绝热过程与外界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程特征特征由热力学由热力学第一定律第一定律绝热的汽缸壁和活塞绝热的汽缸壁和活塞26热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学由热力学第一定律有由热力学第一定律有12W绝绝 热热 方方 程程常量常量常量常量常量常量27热力学基础热力学基础物理工物理工自学考试自学考试热学热学12W绝热绝热膨胀膨胀12W绝热绝热压缩压缩 W W28