熱學(xué)的研究對象和研究方法-wenkub.com
2025-05-09 18:53 本頁面
【正文】 9 熱力學(xué)第二定律 167。 6熱力學(xué)第一定律對理想氣體 在典型準(zhǔn)靜態(tài)過程中的應(yīng)用（重點(diǎn)） （ 20頁） 45 一、 理氣準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程 二、自由膨脹 非準(zhǔn)靜態(tài)過程 167。 2平衡態(tài) 理想氣體狀態(tài)方程 本課程中研究對象的理想特征 理想氣體 宏觀定義： 嚴(yán)格遵守氣體三定律 實(shí)際氣體理想化： P 不太高 T 不太低 微觀上也有定義 理論框架主體是 理想氣體 1) 在理想氣體理論 基礎(chǔ)上加以修正 2) 經(jīng)驗(yàn) 若高壓 低溫？ 15 平衡態(tài) 定義： 在不受外界影響的條件下 對一個孤立 系統(tǒng) 經(jīng)過足夠長的時間后 系統(tǒng)達(dá)到 一個宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài) 用一組宏觀量描述某時的狀態(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 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個分子 每個分子質(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、無規(guī) 統(tǒng)計方法 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 P T、 P V T V 、 T – E 圖 P V P V 圖上一個 點(diǎn) 代表一個 平衡態(tài) 一條 線 代表一個準(zhǔn) 靜態(tài)過程 25 167。 9熱力學(xué)第二定律 167。 5 理想氣體的內(nèi)能和熱容 167。 1熱學(xué)的研究對象和研究方法 167。 2平衡態(tài) 理想氣體狀態(tài)方程 167。 6熱力學(xué)第一定律應(yīng)用 167。 10 可逆與不可逆過程 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)動能及各質(zhì)點(diǎn)間的勢能的總和 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)過程 系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的過程 26 1. 外界對系統(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 過程量 A?Q27 AEQ ???AEQ ddd ?? 適用一切過程 一切系統(tǒng) 初末態(tài)是平衡態(tài) 熱力學(xué)第一定律 對系統(tǒng)做的功 QAA ex t ????EQA ????A則 以 表示系統(tǒng)對外界做的功，則 AA ???熱力學(xué)第一定律 28 ?每一時刻系統(tǒng)都處于平衡態(tài) ?實(shí)際過程的理想化 無限緩慢 (準(zhǔn) ) ?“無限緩慢”：系統(tǒng)變化的過程時間 馳豫時間 例 1 氣體的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮 過程時間 ~ 1 秒 準(zhǔn)靜態(tài)過程 s10 3?馳豫
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