【正文】 絕熱指數(shù) ， 定熵指數(shù) ） 定壓比熱容與定容比熱容的比值稱為熱容比 ， 又叫絕熱指數(shù)或定熵指數(shù) 。 35 熱力學(xué)基礎(chǔ) 氣體的熱力性質(zhì) ? 完全氣體的熱力性質(zhì) 定壓比熱容與定容比熱容的關(guān)系 （ 1） 梅耶關(guān)系式 ：對于完全氣體有 cpcv=R 此式表明：盡管完全氣體的 定壓比熱容和定容比熱容都隨溫度而變化 ， 而它們的差值卻與溫度無關(guān) ， 恒等于氣體常數(shù) 。 定壓比熱容與氣體的種類和溫度有關(guān)。 定壓比熱容 ： 1公斤的氣體在壓力不變的無耗散準(zhǔn)靜態(tài)過程中， 溫度升高（或降低） 1所需加入（或放出）的熱量稱為該種氣體的定壓比熱容。 定容比熱容與氣體的種類和溫度有關(guān)。 比熱容 法定計量單位是（ j/) 定容比熱容 ： 1公斤的氣體在容積不變的無耗散準(zhǔn)靜態(tài)過程中， 溫度升高（或降低） 1所需加入（或放出）的熱量稱為該種氣體的定容比熱容。等于零 ,不能判別 。 熱力系經(jīng)歷一不可逆過程 ,向外界放出 10千焦 ，外界對 熱力系輸入 4千焦 的功 ,則熱力系的熵變大于零 。小于零 。等于零 ,不等于零。 熱力系經(jīng)歷一可逆過程 ,熱力系向外界放出 10千焦 ，外界對 熱力系輸入 4千焦 的功 ,則熱力系的熵變大于零 。小于零 。 ?S1A2 =?S1B2。則 ?S1A2與 ?S1B2的關(guān)系是 : ?S1A2 ?S1B2。這正是熱能區(qū)別于其它型式能量的特征 , 也正是一切熱力過程的自發(fā)性、方向性、不可逆性的根源。 32 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 ? 熵方程中的核心問題是熵產(chǎn)，熵產(chǎn)也正是熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)內(nèi)容。它是系統(tǒng)中 可用能的不可逆損失的表征 。 它是 熱能中的不可用能部分的表征 。39。39。 S=s/m 或 ds=（ δq/T） re 熵的法定計量單位為 j/K， 比熵的單位為 （ j/kg， K， ） 。 dS=（ δQ/T） re 熵 是狀態(tài)參數(shù) 。 克勞修斯 說法： “ 不可能由低溫物體向高溫物體傳送熱量而不引起其它變化 ” 。 用 焓表示的 熱力學(xué)第一定律 δq=d h +δwt 式中 wt叫技術(shù)功 。 ? ?? wq ?? 00 wq ?26 熱力學(xué)基礎(chǔ) 焓 ? 焓： 焓的定義為 : H=U+pV 焓是狀態(tài)參數(shù) 。 是一個普遍適用的關(guān)系式 。 24 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第一定律 ? 熱力學(xué)基本定律 – 一、熱力學(xué)第一定律 – 圖示的由氣缸活塞組成的閉口熱力系 , 在初始平衡狀態(tài)１時 , 熱力系的內(nèi)能為 U1, 當(dāng)外界對熱力系加入 Q的熱量時 , 熱力系對外界作了 W的功 , 使熱力系達(dá)到平衡狀態(tài)２ , 這時熱力系的內(nèi)能為 U2 21Q U U W U W? ? ? ? ? ?25 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第一定律 ? 熱力學(xué)基本定律 閉口系 熱力學(xué)第一定律： 閉口系與外界交換的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化與熱力系與外界所交換的功之和。 ? 對于完全氣體 ， 內(nèi)能只包含有內(nèi)動能 ， 所以 ， 完全氣體的內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù) 。 在工程熱力學(xué)范圍內(nèi) ， 內(nèi)能只包含有 內(nèi)動能和內(nèi)勢能 。 23 熱力學(xué)基礎(chǔ) 內(nèi)能 ? 熱力學(xué)基本定律 – 內(nèi)能 : 熱力系內(nèi)部儲存的能量 。 – 系統(tǒng)內(nèi)單位質(zhì)量的物質(zhì)與外界所交換的熱量稱為比熱量，用符號 q表示。用符號N表示。 ? 膨脹功為正，而壓縮功為負(fù)。 ? 在熱力過程中容積不斷變大時與外界交換的功稱為膨脹功。 ?焦耳首先用實驗確定了這種關(guān)系，將這種關(guān)系 表示為 1卡（熱化學(xué)卡） = 21 ? 容積功： – 在熱力過程中由于系統(tǒng)容積（比容）變化與外界交換的功稱為容積功。 – pV=mRT 20 熱力學(xué)基礎(chǔ) 功 ? 四、功和熱 – 功：功是力和沿著力的方向所移動的距離的乘積，用符號 W表示 ? 功為過程量 ? 系統(tǒng)對外界作功，則功為正（＞０） ? 外界對系統(tǒng)作功，則功為負(fù)（＜０） ? 比功的定義 ? 功的單位 – 熱：系統(tǒng)在熱力過程中通過邊界與外界之間依靠溫差傳遞的能量。 氣體常數(shù) 只決定于氣體的種類 不隨氣體的狀態(tài)而變化 。 – 實驗和理論都表明：當(dāng)壓力不太高 ， 溫度不太低時 ， 各種氣體都可按完全氣體來處理 。 ? 比容 的法定計量單位是 m3/kg。 所以 絕對壓力才是狀態(tài)參數(shù) 。 – pg=p p0 – 真空度 ：系統(tǒng)的真實壓力低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ牟糠纸姓婵斩?。 ? 絕對壓力的基準(zhǔn)點是絕對真空 。 – 壓力的 法定計量單位是帕斯卡 ，簡稱為帕，用 Pa表示。 – 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度之間的關(guān)系： – T（ K） ＝ t℃ ＋ – 華氏溫標(biāo) 是選用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的兩相點 （ 冰水混合物 ） 為 32度 ， 沸點為 212度 ， 并將溫度視為測溫物某一物性的線性函數(shù)的溫標(biāo) 。 – 熱力學(xué)溫標(biāo) 是與測溫物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)的溫標(biāo) ， 單位為開爾文 ， 代號為 K，以 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的三相點為唯一的基準(zhǔn)點 ， 并規(guī)定水的三相點的溫度為 ， 溫度單位為 1/。 ? 溫標(biāo) ：溫度的數(shù)值表示法稱為溫標(biāo) 。 – 溫度 ： 溫度表示物體的冷熱程度。 ? 基本狀態(tài)參數(shù) ： 可以直接測量的狀態(tài)參數(shù)稱為基本狀態(tài)參數(shù)。此時系統(tǒng)從一個平衡態(tài)經(jīng)過一系列的狀態(tài)又回到原來的狀態(tài)。 – 可逆過程 ：系統(tǒng)在經(jīng)歷某一熱力過程后 , 能夠簡單地逆轉(zhuǎn) , 使系統(tǒng)和外界可以同時完全復(fù)原的過程稱為可逆過程 , 否則是不可逆過程。 – 熱力過程根據(jù)其性質(zhì)可分為 : 準(zhǔn)靜態(tài)過程、不平衡過程、可逆過程和不可逆過程等。 – 平衡狀態(tài) ：所謂平衡態(tài)是系統(tǒng)與外界不發(fā)生相互作用的條件下 , 其宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)。 16 熱力學(xué)基礎(chǔ) ? 狀態(tài) ： – 在某一指定的瞬間系統(tǒng)所呈現(xiàn)的一切宏觀性質(zhì)的綜合表現(xiàn)稱為系統(tǒng)的狀態(tài)。 – 簡單可壓縮系： 由可壓縮流體構(gòu)成 , 與外界只交換熱量和一種模式功的系統(tǒng)稱為簡單可壓縮系。 – 孤立系： 與外界既無質(zhì)量的交換也無能量的交換稱為孤立系。 ? 特點是系統(tǒng)的容積保持不變。 ? 特點是系統(tǒng)中包含工質(zhì)的質(zhì)量保持不變。 ?系統(tǒng)與外界之間的相互作用是指能量（包括熱量和功）交換和質(zhì)量交換。 ?界面可以是真實的 , 也可以是假想的 。 – 外界 ：系統(tǒng)之外能夠以某種方式與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的局部區(qū)域內(nèi)的物質(zhì)稱為外界。 ? 在某一瞬間 ， 作用在物體上的所有外力的合力等于物體動量的變化率 ， 而且合力的方向與動量變化率的方向相同 。 – 該力為合力 13 物體的運(yùn)動 力的疊加原理 ? 力的疊加原理 – 如果幾個力同時作用在一個物體上 ， 則物體產(chǎn)生的加速度等于 每個力單獨作用時產(chǎn)生的加速度的疊加 ， 也等于這幾個力的合力產(chǎn)生的加速度 。 – 物體有無運(yùn)動 ， 表現(xiàn)在它有無速度 ， 而運(yùn)動有無改變 ， 則要取決于它有無加速度 。 12 物體的運(yùn)動 牛頓第二定律 ? 四 、 牛頓第二定律 : – F=ma – 牛頓第二定律表明物體的加速度和所受的力 ， 它們同時存在 ， 同時改變 ， 同時消失 。 FF ss ?? FF kk ??ks ?? ?11 物體的運(yùn)動 萬有引力 ?萬有引力 – 任何兩個物體之間的吸引力 叫 萬有引力 。 ? 滑動摩擦力也與正壓力成正比 。 ? 靜摩擦力的大小視外力的大小而定 ， 介乎 0和某個最大靜摩擦力之間 。 – 靜摩擦力 ? 相互接觸的兩個物體在外力作用下 ， 雖有相對運(yùn)動的趨勢 ， 但并不產(chǎn)生相對運(yùn)動 ， 這時的摩擦力叫靜摩擦力 。 – 胡克定律