熱力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件(2)-展示頁(yè)
2025-01-26 08:46本頁(yè)面
【正文】 = pdV ?? 21VV pdVAdV0,dA0系統(tǒng)對(duì)外界作正功 dV0,dA0系統(tǒng)對(duì)外界作負(fù)功 dV=0,dA=0系統(tǒng)不作功 ? 功是過(guò)程量。 非靜態(tài)過(guò)程： 系統(tǒng)從一平衡態(tài)到另一平衡態(tài)，過(guò)程中所有中間態(tài)為非平衡態(tài)的過(guò)程。 熱力學(xué)過(guò)程 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 非靜態(tài)過(guò)程 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程： 系統(tǒng)從一平衡態(tài)到另一平衡態(tài)，如果過(guò)程中所有中間態(tài)都可以近似地看作平衡態(tài)的過(guò)程。 使系統(tǒng)的狀態(tài)改變，傳熱和作功是等效的。 系統(tǒng)內(nèi)能改變的兩種方式 摩擦升溫（機(jī)械功）、電加熱（電功） 功是過(guò)程量 4 作功是系統(tǒng)熱能與外界其它形式能量轉(zhuǎn)換的量度。 熱力學(xué)第一定律 一、內(nèi)能 功和熱量 實(shí)際氣體內(nèi)能：所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義 玻爾茲曼熵 2 以觀察和實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，從能量的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明熱、功等基本概念，以及他們之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件。 熱力學(xué)第二定律 ? 167。 理想氣體等值過(guò)程和絕熱過(guò)程 ? 167。1 第 5章 熱力學(xué)基礎(chǔ) ? 167。 熱力學(xué)第一定律 ? 167。 循環(huán)過(guò)程 ? 167。 熵 熵增加原理 ? 167。 3 167。 內(nèi)能是狀態(tài)量 : E = E(T,V ) 理想氣體內(nèi)能 : RTiM MEm o l 2?是狀態(tài)參量 T的單值函數(shù)。 2. 熱量傳遞可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能 熱量是過(guò)程量 熱量是系統(tǒng)與外界熱能轉(zhuǎn)換的量度。 5 二、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 當(dāng)熱力學(xué)系統(tǒng)在外界影響下，從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化過(guò)程，稱為熱力學(xué)過(guò)程，簡(jiǎn)稱過(guò)程。 1. 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程是理想化過(guò)程 非平衡態(tài) ←快 ←無(wú)限緩慢 接近平衡態(tài) 6 如何判斷“無(wú)限緩慢”？ 弛豫時(shí)間 ? : 系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)變到相鄰平衡態(tài)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間 平衡破壞 → 新的平衡 ? ?t過(guò)程 ? ：過(guò)程就可視為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 所以無(wú)限緩慢只是個(gè) 相對(duì) 的概念。 2. 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程可用過(guò)程曲線來(lái)表示 等溫線 等壓線 等容線 p－ V圖 p 0 V p－ V圖上，一點(diǎn)代表一個(gè)平衡態(tài)，一條連續(xù)曲線代表一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。 如圖示兩過(guò)程的體積功 dV p1 p p2 a V1 V2 V 0 b I 8 ? 作功改變系統(tǒng)熱力學(xué)狀態(tài)的微觀實(shí)質(zhì)： 分子規(guī)則 運(yùn)動(dòng)的能量 碰撞 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量 ? 功是系統(tǒng)與外界交換的能量的量度 熱容量 (C) ：系統(tǒng)在某一無(wú)限小過(guò)程中吸收熱量 dQ與溫度變化 dT的比值稱為系統(tǒng)在該過(guò)程的熱容量． dTdQC ?單位是 Jmol1 ΔE ＝ Q + (A) 或 Q ＝ ΔE + A 規(guī)定： 系統(tǒng)吸熱， Q0，放熱， Q0； 系統(tǒng)對(duì)外作功， A0，外界對(duì)系統(tǒng)做功， A0． 系統(tǒng)內(nèi)能 增加， ?E0,內(nèi)能減少 ?E0。 理想氣體等值過(guò)程和絕熱過(guò)程 一、 等體過(guò)程 p V V1 0 p1 p2 I II dV=0， dA=pdV=0 R dTiMMm o l 2?dEdQ V ??)(2 1212 TTRiM MEEQm o lV ????定體摩爾熱容量 R dTidEdQ V 2??VV dTdQC )(?13 RCV 23?RCV 25?RCV 3?單原子理想氣體 雙原子理想氣體 多原子理想氣體 RiC V 2?理想氣體內(nèi)能 TCMME Vm o l?理想氣體的任一 T1→T2 過(guò)程 , dTCdE V??dTCvEEE 21TT V12 ?????若 CV 近似為常數(shù) ,則有 TCE V ??? ?14 二、等壓過(guò)程 p V V1 0 p1 V2 I II p d VdA ??p dVdEdQ p ???? ??? 21 )( 12VVp VVppd VA)()( 12122 TTRM MTTRiM MQm o lm o lp ????定壓摩爾熱容量 dQp = dE+dAp = CVdT+pdV RTpV ?微分得 pdV=RdT TRTRiQ p dd2d ???? ppdTdQC )(?15 RR2iC p ??RCC VP ??)( 12 TTCM MQ pm o lp ??? 絕熱系數(shù) VpCC??比熱容比 理想氣體 iiRiRRiCCvp 222 ?????? ? 的理論值： 對(duì)單原子分子 , i=3, ? = 對(duì)剛性雙原子分子 , i=5, ? = 對(duì)剛性多原子分子 , i=6, ? = 16 三、 等溫過(guò)程 p V V1 0 p1 V2 I II p2 dT=0， dE=0 TT dAdQ ?pdVdA T ? VRTp 1?? ???? 21VVTT VdVv R TAQ12VRT ln??1211 VVVp ln???????????2121222111ppRTMMppVpppVpAm o lTlnlnln17 四、絕熱過(guò)程
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1