第3章熱力學第一定律

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

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

AQ

均是過程物理量三.準靜態(tài)過程中體積功的計算準靜態(tài)與系統(tǒng)種類無關示功圖四.熱熱量的計算與過程有關物質(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.熱力學第一定律若加一些條件若為準靜態(tài)若為理想氣體若理氣準靜態(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.理氣準靜態(tài)絕熱過程二.自由膨脹--非準靜態(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.理氣準靜態(tài)絕熱過程1.過程方程絕熱的熱律加理氣準靜態(tài)的條件絕熱熱律理氣準靜態(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：迅速來不及與外界交換熱量則Q=0

因為非靜態(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)方程能量守恒由因為自由膨脹所以系統(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)溫度相同真實氣體？理氣內(nèi)能還與體積有關焦、湯實驗3.3循環(huán)過程一.熱機循環(huán)與制冷循環(huán)二.卡諾循環(huán)循環(huán)過程系統(tǒng)經(jīng)歷一個熱力學過程后又回到初態(tài)能量特點一.熱機循環(huán)與制冷循環(huán)1.熱機循環(huán)目的：吸熱對外作功1)PV

圖正2)熱流圖高溫熱源低溫熱源3)指標-效率2.制冷循環(huán)目的：通過外界作功從低溫熱源吸熱1)

PV

圖逆2)熱流圖高溫低溫3)制冷系數(shù)><重要說明：在熱機、制冷機部分由于實際中的需要或說是習慣無論是吸熱還是放熱一律取正值則熱機效率和制冷系數(shù)寫成：二.卡諾循環(huán)只與兩個恒溫熱源交換能量的無摩擦的準靜態(tài)循環(huán)1.卡諾熱機熱流圖PV圖恒溫熱源過程吸放熱絕熱過程方程由兩個絕熱過程得循環(huán)閉合條件卡諾熱機效率代入數(shù)據(jù)得只與T1和T2有關與物質(zhì)種類、膨脹的體積無關提高高溫熱源的溫度現(xiàn)實些2)理論指導作用

討論1)卡諾熱機效率進一步說明熱機循環(huán)不向低溫熱源放熱是不可能的熱機循環(huán)至少需要兩個熱源3)理論說明低溫熱源溫度T20

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

必然還有一個獨立于熱一律的定律存在