文档介绍：第十四章热力学基础 14-1 平衡态、理想气体状态方程一、状态参量 P、V、T ,单位 Pa、m 3、K 二、平衡态、准静态过程 1 、平衡态:所有状态参量不随时间、位置变化 2 、准静态过程:整个变化过程中的任一状态都可以近似看作平衡态(理想模型) 三、理想气体状态方程: 1、大学物理涉及到的气体都是理想气体,因此该方程普遍存在 2、注意计算的时候才用国际单位制 14-2 热力学第一定律内能功热量一、热力学第一定律 1、吸收的热量转换为气体内能以及对外做功 2、三个量有正负,正负代表的实际过程不同 3 、无限小过程二、内能、功、热量 1 、内能由状态唯一确定; 2 、三者之间可以转换; 3、 dW=pdV 14-3 第一定律在等值过程中的应用一、等体过程, V 不变, dW=0, dQ=dE 1 、吸收的所有热量全部转化为内能 2、摩尔定体热容 1mol 理想气体在等体过程中, 温度升高 1K 所吸收的热量 3、用摩尔定体热容计算内能变化, 该公式可用于任意过程内能变化 4、单原子、双原子、多原子分子 C v,m 分别为 3R/2, 5R/2, 6R/2 二、等压过程, p 不变, dQ=dE+pdV 1、 2、3 、摩尔定压热容 4、4 、比热容比三、等温过程, T 不变, dQ=dW=pdV 14-4 绝热过程一、 Q=0 , -dE=dW=pdV m pV RT M ? Q E W ??? d d d d d Q E W E p V ? ???,mdd VVQCT ?,m d d Vm E C T M ? 2 1 2 1 2 1 d ( ) VpV Q E E p V E E p V V ? ???????,m 2 1 ( ) p p m Q C T T M ? ?,m ,m p V C C R ? ?,m ,m ?? 2 1 1 2 d ln ln V T T V V p m m W p V RT RT Q M V M p ? ? ??? 2 1 ,m 2 1 d ( ) VV Vm W p V E E C T T M ? ??????()= 二、绝热方程,一般常用第一个 Ap BV AV ApV o T?0Q?V? ap? Tp? B C 常量等温线与绝热线 14-5 循环过程卡诺循环一、循环过程:系统经一系列变化后,又回到原来的状态。(内能不变) 1 、系统所做的总功,为阴影部分面积,正、负循环对应正、负功 2 、热机(正循环)和致冷机(逆循环) 热机: 高温热源吸热 Q 1, 低温热源放热 Q 2, 热量差做功 Q 1 -Q 2 =W 热机效率致冷机:低温热源吸热 Q 2, 高温热源放热 Q 1, 致冷系数: 3、循环过程中,热量传递与做功是关键,由此求效率二、卡诺循环(理想循环,实际循环达不到此效率,这是极限值) 1 、由两个等温线、两个绝热线围成 Vo p 2T W1T 123 41p 2p 4p 3p 1V 4V 2V 3V 1 2 T T ? abQ cdQ 14-6 热力学第二定律一、开尔文表述: 不可能存在这样一种热机——只从单一热源吸收热量使之完全转换为功而不产生任何其他影响 11pV V T p T ??? ??? ????常量常量常量B Ab ap BV pV A pOV1 Q Q Q W Q Q Q ??? ? ?? Q Q W Q Q ?? ??等温膨胀吸热 2 1 1 1 ln Vm Q RT M V ?等温压缩放热 3 2 2 4 ln Vm Q RT M V ? 211 TT ?? ? 2 1 2 T T T ???热冷二、克劳修斯表述:不可能将热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 14-7 可逆与不可逆过程一、可逆过程:逆过程能重复正过程的每一状态,而不引起其他变化。二、不可逆过程: 第十五章气体动理论 15-1 气体分子热运动与统计规律一、大量分子都在做无规则、不停息的热运动二、大量偶然、无序的分子热运动中包含一种规律性——统计规律 15-