热力学基础
第七章
宏观热力学
热力学第0定律
热力学第一定律
热力学第二定律
热力学第三定律
研究自然界与热现象相关的物理过程所遵循的基本原则。
研究对象:
宏观热力学系统的物理特征
状态参量:p, V, T
物理模型:理想气体
微观粒子
观察和实验
出发点
热力学验证统计物理学,统计物理学揭示热力学本质
二者关系
无法自我验证
不深刻
缺点
揭露本质
普遍,可靠
优点
统计平均方法
力学规律
总结归纳
逻辑推理
方法
微观量
宏观量
物理量
热现象
热现象
研究对象
微观理论
(统计物理学)
宏观理论
(热力学)
§0 引言
一、功和热量
系统
传递热量
作功
热力学系统状态改变
“热量”和“功”的宏观等效性。
焦耳实验:
T
T
2
1
绝
热
壁
温度计
搅拌器
热量和功是能量转换过程的两种形式。
1J=
二、内能
实验表明:
只要热力学系统初、末状态给定,则系统不论经历的过程有何不同,外界对系统所作的功和向系统传递的热量之和不变
A+Q =常数
热力学系统在一定状态下具有一定的能量
内能
内能是系统状态的单值函数。
与系统经历的过程无关
对理想气体:
三、准静态过程(平衡过程)
平衡态:p、V、T 确定
p-V图上一确定的点
过程:p、V、T 改变
准静态过程:如果过程进展得十分缓慢,使所经历的一系列中间状态,都无限接近平衡状态,这个过程称作准静态过程(平衡过程)。
准静态过程在 p-V 图上用一条曲线表示。
P
V
等
温
线
压
容
等
等
线
线
0
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