1熱力學(xué)第一定律(完整版)
【正文】 ??? ?1221 TTCdTCH pTT p ?????稱為絕熱指數(shù)＝其中：常數(shù)常數(shù)常數(shù)絕熱可逆過(guò)程方程mVmp CCVppVTV,11/ ?????????? ? ?稱為絕熱指數(shù)＝其中：常數(shù)常數(shù)有：利用理想氣體狀態(tài)方程常數(shù)積分上式有：有：mVmpmVmpmVmVCCVppVTVVdVTdTVdVCCTdTdVVn R TdTnCdTnCdUp d VWdU,11,/01010, ???????????????????????????????????? 絕熱恒外壓不可逆過(guò)程 利用： nCV,m(T2T1)=p外 (V2V1) 有： ? 例題 理想氣體自初始狀態(tài) Ⅰ （ 273K， ， ），經(jīng)圖所示途徑變化，計(jì)算過(guò)程的 Q、 W、 ΔU和 ΔH，已知 Cp,m= A循環(huán)： A B D A B循環(huán)： A C D A ? ? ???????? ????112212,pTpTRpTTCmV 外A273K B(273K) C() D() 各特定過(guò)程的計(jì)算公式 恒溫過(guò)程 恒壓過(guò)程 恒容過(guò)程 絕熱過(guò)程 ΔU 0 nCV,m(T2T1) nCV,m(T2T1) nCV,m(T2T1) ΔH 0 nCp,m(T2T1) nCp,m(T2T1) nCp,m(T2T1) Q Q=W ΔH ΔU 0 W P(V2V1) 0 nCV,m(T1T2) 12lnVVnR T? 二、熱力學(xué)第一定律對(duì)相變過(guò)程的應(yīng)用 ? ? 相變：物質(zhì)從一種相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相的過(guò)程。,039。 特點(diǎn)： ，狀態(tài)變化的推動(dòng)力與阻力即體系與環(huán)境的強(qiáng)度因素 I（ P、 T、 E等）僅相差一無(wú)限小量： IIe=177。 ? 知識(shí)補(bǔ)充 （ 1）理想氣體狀態(tài)方程 R＝ ，摩爾氣體常數(shù) （源于三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律：波義爾定律、蓋－呂薩克定律和阿伏加德羅定律） （ 2）理想氣體模型 分子之間無(wú)相互作用力；分子本身不占體積。 ? 規(guī)定：體系吸熱， Q為＋；體系放熱， Q為－。 二、狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù) ? ：體系一系列宏觀性質(zhì)的綜合（質(zhì)量、溫度、壓力、體積和組成等） ? 2. 狀態(tài)變量：描述狀態(tài)所需最少獨(dú)立狀態(tài)性質(zhì) ? 狀態(tài)函數(shù)：依賴其它狀態(tài)變量的狀態(tài)性質(zhì) ? 狀態(tài)方程：狀態(tài)函數(shù)變量和獨(dú)立變量之間存在的函數(shù)關(guān)系式 ? ? （ 1）體系有確定的狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)有確定值 ? （ 2）狀態(tài)函數(shù)的改變值決定于始、終態(tài) ? （ 3）體系恢復(fù)到原狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值 ? （ 4）狀態(tài)函數(shù)在數(shù)學(xué)上具有全微分性質(zhì) 三、平衡狀態(tài) ? ：體系內(nèi)各部分之間、體系與環(huán)境之間的溫度相等 ? ：體系內(nèi)各部分之間、體系與環(huán)境之間沒(méi)有不平衡的力存在 ? ：包括相平衡和化學(xué)平衡。 ? 一、體系與環(huán)境 ? 體系：研究對(duì)象（大量微粒的集合體） ? 環(huán)境：體系以外并與體系有相互作用的物質(zhì)或空間 ? 體系分類： ：有物質(zhì)交換與能量交換 ：僅有能量交換，無(wú)物質(zhì)交換 ：既無(wú)能量交換，也無(wú)物質(zhì)交換 ? 體系的性質(zhì) ：描述體系的物理量，如溫度（ T）、壓力（ P）、體積（ V）、質(zhì)量（ m）、濃度（ C）等統(tǒng)稱為體系的熱力學(xué)性質(zhì)，簡(jiǎn)稱體系的性質(zhì)，又稱狀態(tài)性質(zhì)。 P1=p2=p環(huán) ＝常數(shù) ? 恒溫過(guò)程：體系溫度保持不變。 ? 規(guī)定：體系對(duì)環(huán)境作功， W為 ；環(huán)境對(duì)體系作功， W為＋ 。 ΔE=Q ＋ W E：體系的總能量，包括體系整體運(yùn)動(dòng)的宏觀動(dòng)能；體系在外場(chǎng)（重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等）作用下的勢(shì)能；體系的熱力學(xué)能。 ，每一瞬間體系都無(wú)限接近平衡態(tài)。 ? Cp與 Cv的關(guān)系 ? CpCv= － ? ＝ － ? ＝ ＋ p － ? dU ＝ dT＋ dV ? 有 Cp－ CV＝ ?VTU ????????TVU ????????pT TVVUp ???????????????? ?????????PTH ????????VTU ????????PTpVU ????????? )(VTU ????????PTU ????????PTV????????VTU ???????? ? 一、熱力學(xué)第一定
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