文档介绍：第六章热力学基础
7/17/2018
吉林大学物理教学中心
热力学第一定律---能量转换
地位:相当于力学中的牛顿定律
基本定律
物理实验
热力学第二定律---过程方向
热力学第三定律---低温性质
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热力学第一定律
热力学过程准静态过程
当热力学系统的状态随时间变化时,我们称系统经历了一个热力学过程。
过程的中间状态都无限接近于平衡态,这样的过程可以用系统的一组状态参量的变化来描述,这样的过程称为准静态过程(quasi-static process)。
一、热力学过程
二、准静态过程
是一种理想的热力学过程,优点在于对过程变化的描述和讨论都比较方便和简捷,并可进行数学处理。实际过程大多可以近似看成是准静态过程,所以该过程有很强的实际意义。
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(2)方程描述:
准静态过程可以采用下述两种方法描述:
(1)曲线描述:
我们常用P-V图上的一个点来描述相应的一个平衡态。而P-V图上的一条平滑曲线代表一个准静态过程。
1
2
3
V
O
P
在P-V图中,曲线的方程 P = P(V),即为描述平衡过程的方程,称为过程方程。不同的曲线代表着不同的平衡过程。
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一、内能
分子热运动的动能(平动、转动、振动)和分子间相互作用势能的总和。内能是状态的单值函数。
对于理想气体,忽略分子间的作用,则
平衡态下理想气体内能:
内能、热量、功
二、热量(heat)
内能是温度的单值函数,是一个状态量。内能的改变只决定于系统的始末状态,与过程无关。
系统与外界之间,或系统内部之间转移的无规则热运动能量叫做热量,用Q表示。
设:系统温度T1 T2,则吸收热量Q为
热量
式中:m 是系统质量;比例系数 c 称为比热。
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总功
几何意义:曲线下面积
3
T
P1
P2
(2)做功或热传递都能改变系统内能,但两者有本质区别。
(1)系统做功不仅与始末状态有关,而且与经历过程有关,是过程量。
作功改变系统内能的微观实质:
分子无规则运动的能量。
分子规则运动的能量
碰撞
V
O
P
V2
V1
dV
dA
dV
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