第二十四讲 热力学第一定律 摩尔热容 - 副本.ppt

第九章热力学第一定律*温度T—描述物体热平衡性质的宏观物理量。◎互为热平衡的物体具有相同的温度。例:右图A、B两系统最终达到一个共同的平衡态—热平衡。若物体A分别与物体B和C达到热平衡,则物体B和C之间也互为热平衡。热力学第零定律:ABC§9-1热力学第零定律热力学温标:符号T,单位K(开尔文)规定:0:零定律的条件:物体A、B和C与外界没有热与能的交换。*◎准静态过程中,任意时刻系统所处状态—准平衡态(准静态)。§9-2准静态过程、功、热量热力学过程—热力学系统的状态随时间的变化。★在状态变化的过程中系统处于非平衡态。如活塞运动:快—非平衡过程,慢—准平衡。◎许多实际过程都可看作准静态过程。一、准静态过程准静态过程—变化无限缓慢的过程。例如:气缸中气体的压强从不均匀到均匀只需约10-16秒。*过程曲线—反映准静态过程中状态连续变化的曲线。P—V图:一点代表一个状态,一条曲线就表示一系列平衡态组成的准静态过程。等容过程等压过程等温过程准静态过程的过程曲线绝热过程一般过程—不同于上述的任意过程。循环过程—末态等于初态的过程。*做功与传热的区别做功:通过物体宏观位移完成—将物体宏观运动的机械能转化成为分子的热运动能。传热:通过微观分子间的相互作用(碰撞)来完成。◎功和热是过程量,与具体过程有关,而不是状态量。★不能说有多少功和热,只能说做了多少功或传了多少热。二、功与热●做功和传热在转换和传递能量方面具有等效性。热功当量:1卡=。*以气缸内气体准静态膨胀做功为例:当气体体积从V1→V2准静态过程的功◎功等于p–V图上从V1→V2过程曲线下面的面积。★做功多少与具体过程相关。*●热力学能是状态函数◎系统热力学能的改变量只由始、末两态决定,而与具体过程无关。理想气体☆仅与温度有关。一般气体☆—做功和传热:§9-3热力学第一定律Q:系统从外界吸的热;A:外界对系统做的功。*Q:系统所吸热量A:系统对外做的功A>0:系统对外界做正功;A<0:外界对系统做正功.●在任一过程中,系统所吸收的热量等于系统内能的增量与系统对外界所做的功的总和,即Q>0:系统从外界吸热;Q<0:系统向外放热。微小过程:热力学第一定律的另一种表述●第一类永动机是制不成的。(效率大于1的热机)热力学第一定律热力学第一定律是最普遍的能量守恒和转换定律。*§9-4热力学第一定律对理想气体等值过程的应用等值过程—p、V、T三个参量之一不变的过程。一、等温过程●等温过程中系统吸收的热量全部用来对外做功。*二、等容过程●等容过程中系统从外界吸收的热量全部转化为系统的内能。