熱學(xué)的研究對(duì)象和研究方法-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 的條件下 對(duì)一個(gè)孤立 系統(tǒng) 經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后 系統(tǒng)達(dá)到 一個(gè)宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài) 用一組宏觀量描述某時(shí)的狀態(tài) 11 TP 22 TPTP非平衡態(tài) 16 實(shí)際上的處理： 1)是否可看作平衡態(tài)？ 足夠長(zhǎng) 2)實(shí)在不行 分小塊 3)遠(yuǎn)離平衡態(tài) 非線性 耗散結(jié)構(gòu) 本課的主體： 平衡態(tài) 介紹： 遠(yuǎn)離平衡態(tài) 恒高溫 恒低溫 17 溫度 一、幾個(gè)基本概念 處于熱平衡的系統(tǒng)所具有的共同的宏觀性質(zhì) (熱力學(xué)第零定律 ) 實(shí)驗(yàn)表明 ：若 A與 C熱平衡 B與 C熱平衡 則 A與 B熱平衡 意義： 互為熱平衡的物體必然存在一個(gè)相同的 特征 它們的溫度相同 18 二、理想氣體狀態(tài)方程 RTμMPV ?M 質(zhì)量 ? mol 質(zhì)量 V 理氣活動(dòng)空間 J / K . m o ?RR普適氣體恒量 第零定律 不僅給出了溫度的概念 而且指 出了判別溫度是否相同的方法 熱力學(xué)溫標(biāo) T（單位： K 開(kāi)爾文），攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)的換算關(guān)系： 7 3?? Tt19 RTμMPV ?常用形式 系統(tǒng)內(nèi)有 N個(gè)分子 每個(gè)分子質(zhì)量 m NmM ?mN A??m o l100236 23 /.N A ??TNRVNPA?n k TP ?常用形式 20 RTμMPV ?n k TP ?VNn ?ANRk ? 分子數(shù)密度 m o l100236 23 /.N A ??J / K10381 23??? .kJ / K . m o l318 .R ? 玻耳茲曼常數(shù) 理想氣體狀態(tài)方程 21 熱力學(xué)系統(tǒng)由大量粒子組成 1) 標(biāo)況 KT 273?a5 P100 1 a t m1???PkTPn ?2 7 100 1 235?????325 m10692 /. ?? 十億億億 22 2) 高真空 m m H g10 13??P KT 273?kTPn ?2 7 6 0100 1 23513????????39 m10543 /. ?? 十億 大量、無(wú)規(guī) 統(tǒng)計(jì)方法 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 概率論 23 n k TPRTMPV???RTPV ?? 各狀態(tài)的關(guān)系 CTPV ?討論 24 3. PV 圖 ? ?TVP ..? ?TVP ??? ..通常還畫(huà) P T、 P V T V 、 T – E 圖 P V P V 圖上一個(gè) 點(diǎn) 代表一個(gè) 平衡態(tài) 一條 線 代表一個(gè)準(zhǔn) 靜態(tài)過(guò)程 25 167。 9 熱力學(xué)第二定律 167。 6熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體 在典型準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中的應(yīng)用（重點(diǎn)） （ 20頁(yè)） 45 一、 理氣準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程 二、自由膨脹 非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 167。 9熱力學(xué)第二定律 167。 1熱學(xué)的研究對(duì)象和研究方法 167。 6熱力學(xué)第一定律應(yīng)用 167。 3 功 熱量 熱力學(xué)第一定律 保守系系統(tǒng)在其質(zhì)心參考系中的機(jī)械能守恒定律 i n ti n t ,i n t , EEEA ABext ?????系統(tǒng)的內(nèi)能等于系統(tǒng) 的內(nèi)動(dòng)能及各質(zhì)點(diǎn)間的勢(shì)能的總和 pk EEE ?? i n t,i n t改變熱力學(xué)狀態(tài)的兩種能量交換形式 熱力學(xué)過(guò)程 系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的過(guò)程 26 1. 外界對(duì)系統(tǒng)作功 宏觀功 微觀功 21 TT ?結(jié)論： 1)改變系統(tǒng)狀態(tài) (E)的方式有兩種 作功 傳熱遞 2)作功、傳熱是相同性質(zhì)的物理量 均是 過(guò)程量 A?Q27 AEQ ???AEQ ddd ?? 適用一切過(guò)程 一切系統(tǒng) 初末態(tài)是平衡態(tài) 熱力學(xué)第一定律 對(duì)系統(tǒng)做的功 QAA ex t ????EQA ????A則 以 表示系統(tǒng)對(duì)外界做的功，則 AA ???熱力學(xué)第一定律 28 ?每一時(shí)刻系統(tǒng)都處于平衡態(tài) ?實(shí)際過(guò)程的理想化 無(wú)限緩慢 (準(zhǔn) ) ?“無(wú)限緩慢”：系統(tǒng)變化的過(guò)程時(shí)間 馳豫時(shí)間 例 1 氣體的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮 過(guò)程時(shí)間 ~ 1 秒 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 s10 3?馳豫時(shí)間 167。 10自然過(guò)程的不可逆性 64 自然過(guò)程的不可逆性 一、 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 二、 一切自然過(guò)程都是不可逆過(guò)程 65 一、 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 ： 一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)程 P 從一狀態(tài) 變化到另一狀態(tài) 如果 存在 一個(gè)過(guò)程 使系統(tǒng)和外界 完全 復(fù)原
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