物理熱力學(xué)第一定律知識點歸納總結(jié)(存儲版)
【正文】 3→4活塞外推，氣體絕熱膨脹至體積；這是排氣閥門打開，壓強(qiáng)回到初始值larm(壓縮比是氣缸最大與最小體積比，γ是比熱容比)。熱效率只依賴于壓縮比，η=%，實際效率只是上述結(jié)果的一半稍大些，因為大量的熱量耗散了，沒有參與循環(huán)?？ㄖZ循環(huán)是在兩個溫度恒定的熱源之間工作的循環(huán)過程。應(yīng)用絕熱方程 和 得 所以 卡諾熱機(jī)的效率我們再討論理想氣體以狀態(tài)a為始點，沿閉合曲線adcba所分的循環(huán)過程。表述2：熱量不可能自動地從低溫物體轉(zhuǎn)向高溫物體。反之，也可以證明如果表述2不成立，則表述1也必然不成立。反之，如對于某一過程，不論經(jīng)過怎樣復(fù)雜曲折的方法都不能使物體和外界恢復(fù)到原來狀態(tài)而不引起其他變化，則此過程就是不可逆過程。所以，只有非常緩慢的亦即平衡的膨脹過程，才是可逆的膨脹過程?，F(xiàn)使兩機(jī)結(jié)合，由可逆機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰嵯虻蜏責(zé)嵩捶艧?，其效率。按同樣方法可以證明＞為不可能，即只有≥。(1)夏天室外溫度恒為，啟動空調(diào)器連續(xù)工作，最后可將室溫降至恒定的。冬天剛好相反，空調(diào)器為熱機(jī)，作順向卡諾循環(huán)，從室外吸熱，向室內(nèi)放熱。13。分析：夏天，空調(diào)機(jī)為制冷機(jī)，作逆向卡諾循環(huán)，從室內(nèi)吸熱，向室外放熱，對工作物質(zhì)作功。一般說來，一個不受外界影響的封閉系統(tǒng)，其內(nèi)部發(fā)生的過程，總是由概率小的狀態(tài)向概率大的狀態(tài)進(jìn)行，由包含微觀狀態(tài)數(shù)目少的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數(shù)目多的宏觀狀態(tài)進(jìn)行，這是熱力學(xué)第二定律統(tǒng)計意義之所在。反之，使卡諾機(jī)E正向運行，而使可逆機(jī)逆行運行，則又可證明＞為不可能，即只有=才成立，也就是說在相同的和兩溫度的高低溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆機(jī)，其效率均為。下面我們給予證明。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，我們不能通過循環(huán)過程再將這部分熱量全部變?yōu)楣?；所以氣體迅速膨脹的過程是不可逆過程。2．3．卡諾定理設(shè)有一過程，使物體從狀態(tài)A變到狀態(tài)B?，F(xiàn)在把這兩個循環(huán)總的看成一部復(fù)合致冷機(jī)，其總的結(jié)果是，外界沒有對他做功而它卻把熱量從低溫?zé)嵩磦鹘o了高溫?zé)嵩?。每分鐘作功，所以每分鐘從冷藏室中吸熱。在abc的膨脹過程中，氣體對外做功是曲線abc下面的面積，在cda的壓縮過程中，外界對氣體做功是曲線cda下面的面積。在循環(huán)過程中，使工作物從膨脹作功以后的狀態(tài)，再回到初始狀態(tài)，周而復(fù)始進(jìn)行下去，并且必而使工作物在返回初始狀態(tài)的過程中，外界壓縮工作物所作的功少于工作物在膨脹時對外所做的功，這樣才能使工作物對外做功。(2)熱效率公式中商的分母是2→3過程中的吸熱，這熱量是在這一過程中燃燒燃料所獲得的。系統(tǒng)經(jīng)過循環(huán)過程回到原來狀態(tài)，因此△E=0。在上述三個過程中氣體內(nèi)能的增量是相同的且均為：① ① 等容過程中 ，② ② 在等壓過程中 ③ ③ 在絕熱過程中 ，1mol溫度為27℃的氦氣，以的定向速度注入體積為15L的真空容器中，容器四周絕熱。例如用隔熱良好的材料把容器包起來，或者由于過程進(jìn)行得很快來不及和外界發(fā)生熱交換，這些都可視作絕熱過程。根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：氣體等壓膨脹時，從外界吸收的熱量Q，一部分用來增加內(nèi)能，溫度升高，另一部分用于對外作功；氣體等壓壓縮時，外界對氣體做的功和氣體溫度降低所減少的內(nèi)能，都轉(zhuǎn)化為向外放出的熱量。本題也可直接由熱力學(xué)第一定律求解，關(guān)鍵要求得空氣膨脹做功。封閉體積內(nèi)有空氣，如圖216所示，大氣壓為76cmHg。B容器內(nèi)部分氣體進(jìn)入A容器，根據(jù)題設(shè)，A容器內(nèi)氣體是個絕熱過程。氣體自由膨脹時，沒有外界阻力，所以外界不對氣體做功W=0；由于過程進(jìn)行很快，氣體來不及與外界交換熱量，可看成是絕熱過程Q=0；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體絕熱自由膨脹后其內(nèi)能不變，即△E=0。熱力學(xué)第一定律是普遍的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)。外力克服表面張力的功轉(zhuǎn)變?yōu)橐耗さ谋砻婺?。如圖214所示的由A態(tài)到B態(tài)的三種過程，氣體都對外做功，由過程曲線下的面積大小可知：ACB過程對外功最大，AB次之，ADB的功最小。設(shè)有一氣缸，其中氣體的壓強(qiáng)為P，活塞的面積S(圖212)。功在熱力學(xué)中，一般不考慮整體的機(jī)械運動。是分子有規(guī)則運動能量向分子無規(guī)則運動能量的轉(zhuǎn)化和傳遞；傳熱則是基于溫度差而引起的分子無規(guī)則運動能量從高溫物體向低溫物體的傳遞過程。上海同達(dá)插班生高分培訓(xùn)基地 咨詢電
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