熱力學(xué)第一定律(編輯修改稿)
2025-08-21 12:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 p?絕熱 ??p21()2i R T T?? ? ?1 1 2 21p V p V????多方過程 npV C?ApV c?1cpV ??理想氣體狀態(tài)方程 pV R T??T 不變 體積 V 增加，粒子數(shù) n 減小， 所以 p 減小 體積 V 增加，粒子數(shù) n 減小， 21 cTV ???同時由絕熱方程 溫度 T也減小， 所以 p 更減小 絕熱過程 16 過程 E? WQ等容 等壓 等溫 絕熱 VCT? ?VCT? ?VCT? ?000VCT? ?21ln VRT V? 21ln VRT V?VCT???)( 12 VVp ? pCT? ?21Q E E W? ? ?吸 系對外17 例 . 理想氣體 絕熱自由膨脹 過程，求達(dá)到平衡后 ， p =? V0 V0 p0 解：方法一 : 絕熱過程 : 0 0 0( 2 )p V p V???方法二 : 絕熱 由理想氣體狀態(tài)方程 0 0 000( 2 )p V p VTT?哪種方法正確 ? 由熱力學(xué)第一定律 012PP??012pp?自由膨脹， 抽去 ！ 0 0 0( 2 )p V p V?方法三： 可否用等溫過程方程求 ? 溫度不變 。 0Q ? 0W ?0E?? 內(nèi)能不變 。 VE C T?? ? ?pV R T??不做功 012pp?18 215 熱機(jī)效率 卡諾定理 系統(tǒng)由一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過任意的一系列過程又回到原來的狀態(tài)的全過程。 若系統(tǒng)的循環(huán)過程準(zhǔn)靜態(tài)地進(jìn)行，則在 pV 圖上可用 一閉合曲線 表示。系統(tǒng)狀態(tài)沿 順時針 方向進(jìn)行稱 正循環(huán) ，反之 逆循環(huán) 。 W0 Q吸 正循環(huán) p V 0 W0 Q放 逆循環(huán) p V 0 Q吸熱 =W對外 （代數(shù)和） Q放熱 =W外對系 （代數(shù)和） （代數(shù)和） （代數(shù)和） 一、循環(huán)過程 內(nèi)能增量為零 。 19 熱機(jī)效率： 1()()WQ? ?對外 代數(shù)和吸熱之和（ Q1, Q2 為絕對值 ） 正循環(huán)：總吸熱 Q1， 總放熱 Q2， 做功 W 制冷系數(shù)： 2QeW?外對系逆循環(huán)：（制冷機(jī)） 二 、 熱機(jī)和制冷機(jī) 1 2 2111Q Q Q?? ? ?222 111(1 )eQ Q????一臺可逆機(jī)，正循環(huán)為熱機(jī)，逆循環(huán)為制冷機(jī)。 12Q Q W??212Q??20 三、卡諾循環(huán) 只與 兩個 恒溫?zé)嵩唇粨Q能量的無摩擦 的 準(zhǔn)靜態(tài) 循環(huán) 。 p 0 V T1 T2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ a b c d Q1 Q2 1T2T1QW凈2QW卡諾循環(huán)： 兩條等溫線和兩條絕熱線組成。 由等溫過程 0E??a?b 等溫膨脹 2111ln VQ R T V??c?d 等溫壓縮 3224ln VQ R T V??211 ? ??b?c 絕熱膨脹 111 2 2 3T V T V?????d?a 絕熱壓縮 111 1 2 4T V T V?????3214VVVV?211 TT??Q W p d V?? ?21 卡諾循環(huán)效率 221111c QTQT? ? ? ? ?卡諾定理： （ 1）工
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