热力学第一定律.ppt

文档介绍：第四章
热力学基础
第一节
热力学第零定律
热力学第零定律
如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡, 则它们彼此也必定处于热平衡。
定律表明:一切互为热平衡的系统具有相同的宏观性质---- 温度
第二节
热力学第一定律
一、热力学系统与热力学过程
1. 热力学系统:
§
由大量分子所组成的宏观体系。
孤立系统:与外界环境没有任何相互作用.
封闭系统:
与外界没有物质交换.
绝热系统:与外界没有热量交换.
2. 热力学过程: 系统状态的变化过程。
准静态过程:每一个中间状态都是平衡态的热力学过程。
系统从非平衡态过渡到平衡态所用的时间.
如果过程进行的时间t > , 系统来得及恢复平衡态, 可视为准静态过程;
驰豫时间
如果过程进行的时间t < , 系统来不及恢复平衡态, 则为非准静态过程;
二、热力学第一定律
1. 功的表达式
功与过程有关。
体积膨胀,系统对外作正功,
体积缩小,系统对外作负功,

内能的增量(终态2与初态1之间的差值)等于绝热过程中系统对外界所作功的负值。
大量实验事实表明:绝热隔离体系从确定的初态到确定的末态,永远完成同样大小的功。
因此,可以引进一个与过程无关的态函数,称为内能。
系统
系统吸收的热量,转变成系统的内能和系统对外做的功。
§/ 二、热力学第一定律
3. 热力学第一定律
设一热力学系统,初始时内能为U1, 如果系统吸热,使系统内能增加到U2,系统对外作功A, 由能量守恒与转换定律
热力学第一定律对微小过程的应用
热力学第一定律实际上是包括热现象在内的能量守恒与转换定律。
注意内能增量、功、热量的正负规定。
系统吸热,
系统放热
第一类永动机不能制成
体积膨胀,系统对外作正功,
体积缩小,系统对外作负功,