1熱力學(xué)第一定律-文庫(kù)吧資料
2024-08-17 07:19本頁(yè)面
【正文】 推導(dǎo) ? ?1221 TTCdTCUQ vTT vV ??????? ?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。理想氣體的內(nèi)能只是指分子的動(dòng)能，而動(dòng)能僅是溫度的函數(shù)，所以理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)。 U=f(T) ? 推導(dǎo)：以 T,V作為內(nèi)能的獨(dú)立變量，即 U=f(T,V) dU= 在焦耳實(shí)驗(yàn)中， dV＞ 0， dT=0， dU=0，故有： =0 ? 以 T,P作為內(nèi)能的獨(dú)立變量，同理有 ＝ 0 dVVUdTTUTV?????? ????????? ??TVU????????TPU ????????? 微觀解釋：理想氣體分子間無(wú)相互作用力，分子間相互作用的勢(shì)能為零。,0PVUQPVUdPVddUQUQdUQWdVPdUQPPPPWvVWdVa m ba m b ??????????? ????????? ???????????????? （ H） H≡U+PV dH=dU+PdV+VdP ? 推論： 恒壓： dH=dU+PdV 恒壓僅作體積功： δQ=dH=dU+PdV Qp=ΔH 說(shuō)明：焓的引入用了恒壓過(guò)程，但并不意味只有 恒壓過(guò)程才有體系的焓變； Qp是熱量，非狀態(tài)函數(shù)。,039。 Cp,m=a+bT+C’T2 Qp=n Qv=n dTQpδdTQvδdTCTT mp? 21 , dTCTT mv? 21 ,120lim TT Q???? ?? 由熱力學(xué)第一定律 ΔU=Q+W ? 在恒容且非體積功為零或恒壓且非體積功為零的條件下有 ? 說(shuō)明： 熱雖然不是狀態(tài)函數(shù)，然而由上述兩式表明，當(dāng)不同的途徑均滿足恒容非體積功為零或恒壓非體積功為零的特定條件時(shí)，不同途徑的熱已經(jīng)分別與過(guò)程的熱力學(xué)函數(shù)相等，因此不同途徑的恒容熱相等，不同途徑的恒壓熱相等，而不再與途徑有關(guān)。 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程的比較 可逆過(guò)程 不可逆過(guò)程 作用于體系的力無(wú)限小，不平衡的力無(wú)限小，體系始終處于平衡態(tài) 作用力不是無(wú)限小，而是有限值，體系至少有時(shí)處于非平衡態(tài) 過(guò)程的速度無(wú)限緩慢，所需時(shí)間無(wú)限長(zhǎng) 速度不是無(wú)限小，而是有定值 無(wú)任何摩擦力存在，無(wú)能耗 有阻力存在，有能量耗散 其逆過(guò)程能使體系與環(huán)境同時(shí)恢復(fù)狀態(tài) 其逆過(guò)程不能使體系與環(huán)境同時(shí)恢復(fù)狀態(tài) 實(shí)際不存在的理想過(guò)程 實(shí)際過(guò)程，但有時(shí)可使之接近于極限的可逆過(guò)程 三、熱容與焓 熱力學(xué)過(guò)程的熱效應(yīng) ：當(dāng)反應(yīng)物以恒溫恒容或恒溫恒壓方式變成產(chǎn)物，且該過(guò)程中，體系除了作體積功外，不作其它任何形式的功，此時(shí)體系所放出或吸收的熱量。若改變此推動(dòng)力的方向，就能使過(guò)程沿原來(lái)相同的途徑反向進(jìn)行，體系和環(huán)境都能同時(shí)恢復(fù)其原始狀態(tài)。 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。各種功的具體表達(dá)式可概括為兩個(gè)因子的乘積：
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