第3章熱力學(xué)第一定律

第3章熱力學(xué)第一定律3.1熱力學(xué)第一定律自學(xué)后總結(jié)3.2絕熱過程3.3循環(huán)過程3.1熱力學(xué)第一定律自學(xué)后總結(jié)一.熱力學(xué)過程二.改變熱力學(xué)狀態(tài)的兩種能量交換形式三.準(zhǔn)靜態(tài)過程中體積功的計(jì)算四.熱熱量的計(jì)算五.熱力學(xué)第一定律六.理想氣體等容等壓摩爾熱容一.熱力學(xué)過程依系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的過程準(zhǔn)靜態(tài)與非靜態(tài)等值過程與外界的關(guān)系自發(fā)絕熱過程

可逆（理想）與不可逆（實(shí)際）二.改變熱力學(xué)狀態(tài)的兩種能量交換形式作功與傳熱

AQ

均是過程物理量三.準(zhǔn)靜態(tài)過程中體積功的計(jì)算準(zhǔn)靜態(tài)與系統(tǒng)種類無關(guān)示功圖四.熱熱量的計(jì)算與過程有關(guān)物質(zhì)的熱容量摩爾熱容量等壓摩爾熱容等容摩爾熱容可以>0=0<0等容過程溫差不太大CV可看作常數(shù)等壓過程溫差不太大，CP可看作常數(shù)五.熱力學(xué)第一定律若加一些條件若為準(zhǔn)靜態(tài)若為理想氣體若理氣準(zhǔn)靜態(tài)適用一切過程一切系統(tǒng)初末態(tài)是平衡態(tài)六.理想氣體等容摩爾熱容理想氣體等壓摩爾熱容邁耶公式剛性單原子剛性雙原子剛性多原子比熱容理氣內(nèi)能增量一.理氣準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程二.自由膨脹--非準(zhǔn)靜態(tài)過程3.2絕熱過程絕熱壁絕熱過程特征：熱一律：即：適用于一切絕熱過程介紹兩種情況一.理氣準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程1.過程方程絕熱的熱律加理氣準(zhǔn)靜態(tài)的條件絕熱熱律理氣準(zhǔn)靜態(tài)理氣狀態(tài)方程聯(lián)立得解結(jié)果：2.過程曲線或>二.自由膨脹

特點(diǎn)：迅速來不及與外界交換熱量則Q=0

因?yàn)榉庆o態(tài)過程所以無過程方程

辦法：只能靠普遍的定律（熱律）自由膨脹絕熱熱律自由膨脹理氣狀態(tài)方程能量守恒由因?yàn)樽杂膳蛎浰韵到y(tǒng)對外不作功即得自由膨脹能量守恒思考：初態(tài)和末態(tài)溫度相同真實(shí)氣體？理氣內(nèi)能還與體積有關(guān)焦、湯實(shí)驗(yàn)3.3循環(huán)過程一.熱機(jī)循環(huán)與制冷循環(huán)二.卡諾循環(huán)循環(huán)過程系統(tǒng)經(jīng)歷一個熱力學(xué)過程后又回到初態(tài)能量特點(diǎn)一.熱機(jī)循環(huán)與制冷循環(huán)1.熱機(jī)循環(huán)目的：吸熱對外作功1)PV

圖正2)熱流圖高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?)指標(biāo)-效率2.制冷循環(huán)目的：通過外界作功從低溫?zé)嵩次鼰?)

PV

圖逆2)熱流圖高溫低溫3)制冷系數(shù)><重要說明：在熱機(jī)、制冷機(jī)部分由于實(shí)際中的需要或說是習(xí)慣無論是吸熱還是放熱一律取正值則熱機(jī)效率和制冷系數(shù)寫成：二.卡諾循環(huán)只與兩個恒溫?zé)嵩唇粨Q能量的無摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)1.卡諾熱機(jī)熱流圖PV圖恒溫?zé)嵩催^程吸放熱絕熱過程方程由兩個絕熱過程得循環(huán)閉合條件卡諾熱機(jī)效率代入數(shù)據(jù)得只與T1和T2有關(guān)與物質(zhì)種類、膨脹的體積無關(guān)提高高溫?zé)嵩吹臏囟痊F(xiàn)實(shí)些2)理論指導(dǎo)作用

討論1)卡諾熱機(jī)效率進(jìn)一步說明熱機(jī)循環(huán)不向低溫?zé)嵩捶艧崾遣豢赡艿臒釞C(jī)循環(huán)至少需要兩個熱源3)理論說明低溫?zé)嵩礈囟萒20

說明熱機(jī)效率且只能<4)疑問：由熱一律循環(huán)過程中如果相當(dāng)于把吸收的熱量全作功從能量轉(zhuǎn)換看不違反熱力學(xué)第一定律但為什么實(shí)際做不到？說明:

必然還有一個獨(dú)立于熱一律的定律存在