8熱力學(xué)第一定律(20xx新)(已修改)
2025-08-16 09:05 本頁面
【正文】 熱 學(xué) Heat 第 18章 熱力學(xué)第一定律 d A p S d x??pdV?21VVA p d V? ?功的單位： J p S dx膨脹 → dV ＞ 0， dA ＞ 0 壓縮 → dV ＜ 0， dA ＜ 0 系統(tǒng)體積由 V1增大到 V2，系統(tǒng)對外作功為 : → 系統(tǒng)對外作功 (正功 ) → 外界對系統(tǒng)作功 (負(fù)功 ) 一、 功（體積變化所做的功 ） 1. 功的表示式 167。 功 熱量 熱力學(xué)第一定理 熱力學(xué)系統(tǒng)與外界傳遞能量的兩種方式 : 作功 傳熱 21VVA p d V? ?pdVpV1V 2VAB2. 功的圖示法： (1) 曲線 AB下的面積即表示系統(tǒng)在 AB過程中作的功。 (2) 功是與過程有關(guān)的物理量。 dA pdV??? 曲線 AB下的面積 pV),( 11 Vp),( 22 Vpp ),(11 Vp),( 22 Vpp ),(11 Vp),( 22 VpV V例： 二、熱量 Heat 是傳熱過程中所傳遞能量的多少的量度； 系統(tǒng) 吸 熱 ： 0?Q系統(tǒng) 放 熱 ： 0?Q三、內(nèi)能 Internal energy 2 A B 1 * * pVo2 A B 1 * * pVo 實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)從 A 狀態(tài)變化到 B 狀態(tài)，可以采用 做功 和 傳熱 的方法，不管經(jīng)過什么過程，只要始末狀態(tài)確定，做功和傳熱之和保持不變 . 系統(tǒng)內(nèi)能的增量只與系統(tǒng)起始和終了狀態(tài)有關(guān)，與系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程無關(guān) . )(TEE ? 理想氣體內(nèi)能 : 表征系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù) ,理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù) . ),( TVEE ?一般氣體： QAEE ?? )( 121 外界僅對系統(tǒng)作功，無傳熱，則 絕熱壁 四、功與內(nèi)能的關(guān)系 2 QA絕熱過程 說明 (1) 內(nèi)能的改變量可以用絕熱過程中外界對系統(tǒng)所作的功來量度； (2) 此式給出 過程量 與 狀態(tài)量 的關(guān)系 五、 熱量與內(nèi)能的關(guān)系 外界與系統(tǒng)之間不作功，僅 傳遞熱量 系統(tǒng) )(12 EEQ V ??說明 (1) 在外界不對系統(tǒng)作功時(shí) ， 內(nèi)能的改變量也 可以用外界對系統(tǒng)所傳遞的熱量來度量； (2) 作功和傳熱 效果一樣，本質(zhì)不同 QAEE ?? )( 1221Q E A E E A? ? ? ? ? ?熱力學(xué)第一定律? ??The first law of thermodynamics： 系統(tǒng)在任一過程中吸收的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能增量和系統(tǒng)對外作功之和。 12 EE ?系統(tǒng)吸熱 系統(tǒng)放熱 內(nèi)能增加 內(nèi)能減少 系統(tǒng)對外界做功 外界對系統(tǒng)做功 第一定律的符號規(guī)定 Q A六 . 熱力學(xué)第一定律 外界與系統(tǒng)之間不僅作功，而且 傳遞熱量，則有 AEEQ ??? ）（ 12討論 d Q d E d A d E p d V? ? ? ?微小過程 熱力學(xué)第一定律是包括熱現(xiàn)象在內(nèi)的能量守恒與轉(zhuǎn)換定律 。它指出 第一類永動機(jī) 是不可能制成的。 物理意義 第一類永動機(jī)：不需消耗內(nèi)能，也不需對系統(tǒng)傳熱，卻能不斷對外作功的機(jī)器。 此定律只要求系統(tǒng)的初、末狀態(tài)是平衡態(tài)，至于過程中經(jīng)歷的各狀態(tài)則不一定是平衡態(tài)。 結(jié)論：“ 要科學(xué)，不要永動機(jī) ！” —焦耳 : 126 J , 336 Jac b ac bAQ??解 已 知336 126 210 JbaE E E Q A? ? ? ? ? ? ? ?( 1 ) ( ) 21 0
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