753-76 循环过程 卡诺循环 热机的效率.ppt

§7—6 循环过程卡诺循环热机的效率
§7—7 热力学第二定律
§7—8 可逆过程和不可逆过程卡诺定理
§7—9 熵
§7—10 热力学第二定律的统计意义
§7—2 热力学第一定律
§7—5 热力学第一定律对理想气体绝热过程的应用
§7—3 热力学第一定律对理想气体等体等压等温过程的应用
§7—1 内能功热量
§7—4 气体的热容
,功和热量的概念。掌握热力学第一定律和它在理想气体各种等值过程中的应用;
,掌握能量按自由度均分定理;
,能对简单循环进行计算。了解热力学第二定律和卡诺定理的意义。
教学基本要求
热力学的研究方法:

不涉及物质的微观结构,以实验定律为基础,从能量观点出发,用能量守恒及转换定律研究大量分子热运动所表现出来的宏观规律,即研究状态变化过程中有关热、功转换的关系和条件。
热力学是热现象的宏观理论。
一、系统的内能
§7—1 内能、功、热量
系统可分为:
■一般系统:与外界有功、有热交换;
■透热系统:与外界无功、有热交换;
■绝热系统:与外界有功、无热交换;
■封闭系统:与外界无功、无热交换。
外界:与系统发生作用的环境。
热力学系统:被研究的一定量的物质或物体系(气、液、固),简称系统。
内能是指物体内部大量分子的无规则运动(平动、转动及振动)的动能和分子间相互作用的势能之总和。
系统的内能取决于系统的状态,是系统状态的单值函数:
内能 E = f(T、V)= f(T、P)= f(V、P)
对理想气体,分子间无相互作用力,没有势能,理想气体的内能等于所有气体分子的动能之和。即理想气体的内能只是温度的函数,内能的变化只取决于温度的变化。
内能是状态的单值函数,内能的变化只与始末状态有关,与过程无关。
二、热与功的等效性
如图:温度都由 T1→ T2
状态发生了相同的变化。
因为功是能量传递的一种形式,是系统能量变化的一种量度。所以热量也是能量传递的一种形式,是系统能量变化的一种量度。
传热——作功
等效
加热
搅拌作功
焦耳实验
功和热量可以用相同的单位:焦耳(J)。
热功当量:
——热力学第一定律
系统从外界吸收的热量在数量上等于该过中系统内能的增量及系统对外界作功的总和。
(微小过程)
§7—2 热力学第一定律
热力学第一定律的实质:
包括热现象在内的能量守恒与转换定律。
热力学第一定律指出:
第一类永动机是不可能实现的。
第一类永动机:
E2 - E1= 0 (循环)
Q = 0 (外界不供给能量)
W > 0 (对外界作功)