第10章熱力學(xué)定律(已修改)
2025-08-01 07:03 本頁面
【正文】 第 10 章 熱 力 學(xué) 定 律 167。 101 內(nèi)能 功和熱量 準(zhǔn)靜態(tài)過程 內(nèi)能：是狀態(tài)的單值函數(shù)（態(tài)函數(shù)） 理想氣體內(nèi)能 非理想氣體內(nèi)能 功和熱量： 改變系統(tǒng)內(nèi)能的方法 做功 外界 有序能量 與系統(tǒng)分子 無序能量 間的轉(zhuǎn)換 F 傳遞熱量 外界 無序能量 與系統(tǒng)分子 無序能量 間的轉(zhuǎn)換 熱功當(dāng)量： 1卡 = 焦耳 Q Q A 21 EE ?167。 102 熱力學(xué)第一定律 準(zhǔn)靜態(tài)過程 熱容 注： 正負(fù)號 微分形式 是包含熱量在內(nèi)的能量守恒定律 第一類永動(dòng)機(jī)不能制造！ ? 過程中的每一狀態(tài)都是平衡態(tài) (Equilibrium state ) 準(zhǔn)靜態(tài)過程 Quasistatic process A B 達(dá) 芬奇勸告永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)者們： “永恒運(yùn)動(dòng)的幻想家們！你們的探索是何等徒勞無功，還是去作淘金者吧！” 舉例 1：系統(tǒng)（初始溫度 T1）從 外界吸熱 T1 T2 T2 系統(tǒng) T1 系統(tǒng) 溫度 T1 直接與 熱源 T2接觸 非準(zhǔn)靜態(tài)過程 T1+△ T T1+2△ T T1+3△ T T2 從 T1 T2 是準(zhǔn)靜態(tài)過程 u 舉例 2：外界對系統(tǒng)做功 快速壓縮 非準(zhǔn)靜態(tài)過程 非平衡態(tài)到平衡態(tài)的過渡時(shí)間，即弛豫時(shí)間， 約 10 3 秒 ，如果實(shí)際壓縮一次所用時(shí)間為 1 秒， 就可以說 是準(zhǔn)靜態(tài)過程。 外界壓強(qiáng)總比系統(tǒng)壓強(qiáng)大一小量 △ P ， 緩慢壓縮。 dl u S P V P o 功是過程量 熱力學(xué)第一定律 : 內(nèi)能是狀態(tài)量 Q是過程量 ? 故準(zhǔn)靜態(tài)過程可以用 PV圖（或 PT圖， VT圖）中一條曲線表示，反之亦如此 。 PV圖 ? 系統(tǒng)平衡態(tài)可用（ PV ） （或 PT， VT） 描述。 問題： 絕熱系統(tǒng) 理想氣體 開始壓強(qiáng) 移去擋板穩(wěn)定后 非準(zhǔn)靜態(tài)過程 真空 p0 V0 A B 容器體積為 2V0，用絕熱板分隔為 兩部分。 A內(nèi)儲有 1mol單原子理想 氣體， B內(nèi)儲有 2mol雙原子理想氣 體， A、 B兩部分壓強(qiáng)均為 p0。 （ 1） A、 B兩部分氣體各自的內(nèi)能（ 2）抽出絕熱板， 兩種氣體混合后達(dá)到平衡態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)和溫度。 00BB 25252 VpRTE ???00AA 2323 VpRTE ??（ 1） （ 2） 00BA 4 VpEEE ??? RTRTRTE21325223 ????RVpT 00138??? ?00BA13122 pVRTVRTp ???? ???等值過程： 等體過程 對元過程 對有限過程 等溫過程 對元過程 對有限過程 等壓過程 對元過程 對有限過程 熱容量 (Heat capacity) ? 摩爾熱容量 C ， 單位： J/mol K ? 比熱容 c ， 單位： J/kg K 定容 mol熱容量 ： VmmV dTdQC ??????? ,dQ 為過程量 C為過程量 理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)等容過程： dEP d VdEdQ Vm ???)(dTdEdTdQCVmmV ????????,dTCdE mV ,?RiC mV 2?,定壓 mol熱容量 ： PmmP dTdQC ??????? ,R d TPd VCP ??? RTPV ?RCC mVmP ?? , 邁耶公式 mVmVmPCRCC, ??? 1?熱容比 RiC mV 2?, RiC
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