4熱力學(xué)基礎(chǔ)-展示頁
2024-08-19 09:19本頁面
【正文】 R T??第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 絕熱過程方程的推導(dǎo) d 0 , d dQ A E? ? ? ?TCMmVp V dd ??RTMmpV ?TCMmVVRTMm V dd ??TTVV d11d ????? ?TTRCVV V dd ??分離變量得 ),( 111 TVp),( 222 TVp1 2 1p2p1V 2VpVo0?Q絕 熱 方 程 1VT?? ?pV? ???? ?? Tp 1常量 常量 常量 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) ),( 111 TVp),( 222 TVp1 2 1p2p1V 2VpVoA 絕 熱 膨 脹 ),( 111 TVp),( 222 TVp1 2 1p2p1V2VpVoA 絕 熱 壓 縮 1E2E1E2EA A 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 5. 絕熱線和等溫線 絕熱 過程曲線的斜率 等溫 過程曲線的斜率 0dd ?? pVVp0dd1 ??? pVVpV ???AAa VpVp ???)dd(AAT VpVp ??)dd( 絕熱線的斜率大于等溫線的斜率 . ??pV 常量 ?pV 常量 ApBVAVA pVo?T0?QV?ap?Tp?B C 常量 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 一定量氮?dú)猓涑跏紲囟葹? 300 K，壓強(qiáng)為 1atm。 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 2. 等壓過程 21()R T T???21()pC T T???功 21d ( )21VVA p V p V V? ? ??吸收的熱量 21dT pTQ C?? ?內(nèi)能的增量 21 21d ( )T VVTE C T C T T??? ? ? ??在等壓過程中理想氣體吸收的熱量，一部分用來對外作功，其余部分則用來增加其內(nèi)能。左邊盛有一定量的氧氣，壓強(qiáng)為 p0，右邊一半為真空。 A 0 系統(tǒng)對外作功 。 (4) 適用于任何系統(tǒng)（氣、液、固）。 ( 熱力學(xué)第一定律 ) 對于無限小的狀態(tài)變化過程 ，熱力學(xué)第一定律可表示為 d d dQ E A??(1) 熱力學(xué)第一定律實(shí)際上就是包含熱現(xiàn)象在內(nèi)的能量守恒 與轉(zhuǎn)換定律； 說明 (2) 第一類永動機(jī) 是不可能實(shí)現(xiàn)的。 系統(tǒng)和外界之間存在溫差而發(fā)生的能量傳遞 為： ? ?12 TTMcQ ??熱容量 Mc 摩爾熱容量 C=181。這一結(jié)論稱為焦耳定律 (2) 焦耳自由膨脹實(shí)驗(yàn)是非準(zhǔn)靜態(tài)過程。 通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)或其它實(shí)驗(yàn)方法（ 焦耳 — 湯姆孫實(shí)驗(yàn) ） ,證 實(shí)僅理想氣體有上述結(jié)論。第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 熱力學(xué)第一定律 一 . 系統(tǒng)的內(nèi)能、功和熱量 1. 理想氣體的內(nèi)能 22M i iE R T R T????質(zhì)量一定的某種理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)有一個(gè)著名實(shí)驗(yàn)，即焦耳定律 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 例 . 焦耳定律 實(shí)驗(yàn)裝置 溫度一樣 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 膨脹前后溫度計(jì)的讀數(shù)未變 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 0Q?21EE?氣體絕熱自由膨脹過程中 0A?()E E T?分析 21Q E E A? ? ?（ ）說明 (1) 焦耳實(shí)驗(yàn)室是在 1845完成的。溫度計(jì)的精度為 ℃ 水的熱容比氣體熱容大的多，因而水的溫度可能有微小 變化，由于溫度計(jì)精度不夠而未能測出。 氣體的內(nèi)能僅是其溫度的函數(shù)。 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) （ 1） .功的計(jì)算 S dlpddddf l pA S pl V?? ?V1 V2 d21VVA p V? ?O V p (功是一個(gè)過程量 ) 1V 2V??1 2 （ 2） .功的幾何意義 （ 3） .公式討論 3 .熱量 ：通過傳熱方式而傳遞能量的量度。c (1).定體摩爾熱容 定體摩爾熱容 : 理想氣體在等體過程中吸收的熱量 ，使溫度升高 , 其定體摩爾熱容為 mol1VQd TdTQC VV dd?單位 11 Km o lJ ?? ??TQC pp dd? (2). 定壓摩爾熱容 : 理想氣體在等壓過程中吸 收的熱量 ，溫度升高 ，其定壓摩爾熱容為 mol1pQd Td 熱力學(xué)系統(tǒng)與外界傳遞能量的兩種方式 作功 傳熱 二、熱力學(xué)第一定律 系統(tǒng)從平衡態(tài) 1經(jīng)某一過程到達(dá)平衡態(tài) 2,在該過程中，系統(tǒng)從外界吸熱 Q,對外界做功 A，系統(tǒng)內(nèi)能從初始態(tài) E1變?yōu)槟B(tài) E2，則由能量守恒： AEEQ ??? 12系統(tǒng) 從外界吸收的熱量 ,一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能增加 , 另一部分使系統(tǒng)對外界做功 . 對無限小過程： AEQ ddd ??對準(zhǔn)靜態(tài)過程： ???? 21 d12 VV VpEEQ第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 系統(tǒng)從外界吸收的熱量，一部分使其內(nèi)能增加，另一部分 則用以對外界作功。這是熱力學(xué)第一定律的 另一種表述形式； (3) 此定律 只要求系統(tǒng)的初、末狀態(tài)是平衡態(tài)，至于過程中經(jīng)歷的各狀態(tài)則不一定是平衡態(tài)。 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) （ 5） . 熱力學(xué)第一定律中的符號規(guī)定 : Q 0 系統(tǒng)從外界吸熱 。 ?E 0 系統(tǒng)內(nèi)能增加 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) p根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有 解 因?yàn)槌?、末兩態(tài)是平衡態(tài)，所以有 0 0 012( 2 )p V p VTT? ?0Q?0A?0E?? 12TT?02pp ?如圖，一絕熱密封容器，體積為 V0，中間用隔板分成相等的兩部分。 0p例 求 把中間隔板抽去后， 達(dá)到新平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng) 絕熱過程 自由膨脹過程 ),( 11 TVp),( 22 TVp2p1pVpVo三 .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 等體過程 特性 常量 ?V過程方程 常量 ??1pT0d,0d ?? AV熱力學(xué)第一定律 EQ V dd ???? )( 12 TTCMQ VV?E?1E2EVQ1EVQ2E),( 11 TVp),( 22 TVp2p1pVpVo 等體升壓 1 2 ),(11 TVp),( 22 TVp2p1pVpVo
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1