大学物理2热力学第一定律ppt课件.ppt
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1、第18章 热力学第一定律,18.1 准静态过程,过程中的每一状态都是平衡态 (Equilibrium state ),系统状态的变化就是过程。,不受外界影响时,系统的宏观性质不随时间改变。,举例1:外界对系统做功,过程无限缓慢,非平衡态到平衡态的过渡时间,即弛豫时间,约 10 -3 秒 ,如果实际压缩一次所用时间为 1 秒,就可以说 是准静态过程。,外界压强总比系统压强大一小量 P , 就可以 缓慢压缩。,准静态过程 (平衡过程),(等容升温)平衡过程的实现。,因为状态图中任何一点都表示系统的一个平衡态,故准静态过程可以用系统的状态图,如P-V图(或P-T图,V-T图)中一条曲线表示,反之亦如
2、此。,一、 功,做功可以改变系统的状态摩擦升温(机械功)、电加热(电功)功是过程量,摩擦功:,电功:,通常:,微量功 = 广义力 广义位移,18.2 热力学第一定律,功的几何意义: 功在数值上等于P V 图上过程曲线下的面积。,准静态过程气体对外界做功:,功的几何意义: 功在数值上等于P V 图上过程曲线下的面积。,例:温度为T的等温过程中,体积由V1到V2系统对外所作的功,二、 热量、热力学第一定律,热力学第一定律:,功能原理,为外界对系统的提供的能量,为系统内能的增量,为系统吸收的热量,为系统对外作的功,为热力学第一定律,系统和外界温度不同,就会传热,或称能量交换, 热量传递可以改变系统的
3、状态。,微小热量 :, 0 表示系统从外界吸热; 0 表示系统向外界放热。,总热量:,积分与过程有关 。,系统的内能是状态量如同 P、V、T等量,理想气体 :,范德瓦尔斯气体:,内能的变化:,只与初、末态有关,与过程无关。,热量是过程量,热力学第一定律:,amb和anb过程所作的功不同,吸收的热量也不同。所以功、热量和所经历的过程有关,而内能改变只决定于初末态和过程无关。,理想气体 :,18.3 热容量(Heat capacity),摩尔热容量 C , 单位:J/mol K,为过程量,定压热容量 :,定容热容量 :,定义:热容量,定容摩尔热容,特征:,一、等容过程 V=const,18.4 第
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