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2024-09-14 10:29本頁面
【正文】 Q 在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中， A、 Q、△ E 間數(shù)量關(guān)系 包含熱運(yùn)動和機(jī)械運(yùn)動范圍的能量守恒定律 熱力學(xué)第一定律 二 .熱力學(xué)第一定律 描述系統(tǒng)在狀態(tài)變化過程中，過程量熱傳遞、作功與狀態(tài)量內(nèi)能變化的關(guān)系的定律； E1 狀態(tài) 1 E2 狀態(tài) 2 設(shè)一熱力學(xué)系統(tǒng)從狀態(tài) 1經(jīng)過某過程變化到狀態(tài) 2，如果在此過程中內(nèi)能從 E1變化到 E2系統(tǒng)從外界吸收熱量為 Q，系統(tǒng)對外做功為 A，則內(nèi)能變化量、熱量、功之間滿足如下關(guān)系式 A Q 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； 說明 (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)。 (5) Q E A? ? ? 中“＋”是運(yùn)算符號 ， Q、 A、△ E都是代數(shù) 量 ,正負(fù)號規(guī)律如下 吸熱取正；放熱取負(fù) 內(nèi)能增加取正；內(nèi)能減少取負(fù) 系統(tǒng)對外做功取正；外界對系統(tǒng)做功取負(fù)。 2 熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用 非常重要：前面學(xué)的 A、 Q、內(nèi)能變化的計算僅僅是最基本的計算方法，對于特定的過程往往不滿足那些計算條件，需要利用熱力學(xué)第一定律巧妙地計算，這一部分我們分別討論等容、等壓、等溫以及決熱過程中 A、 Q、內(nèi)能變換的計算方法，并且計算了等容、等壓摩爾熱容公式。 2211TpTp ??內(nèi)能、功和熱量的變化 ? ??? 0 ,0 p d VAdV12 EEQ V ???特征： 系統(tǒng)對外界不作功，系統(tǒng)吸收的熱量全部用來增加系統(tǒng)的內(nèi)能。 dTdQC VmV ?,?等體過程的熱量公式 )( 12, TTCMmQ mVV ??0 012 ??? VQTT 系統(tǒng)吸收熱量 0 012 ??? VQTT系統(tǒng)放出熱量 ?氣體內(nèi)能的增量 ? ?12,12 TTCMmEEE mV ?????1212m, )( EETTCMmQVV ????熱力學(xué)第一定律 1E2EVQ1EVQ2E),( 11 TVp),( 22 TVp2p1pVpVo 等體升壓 1 2 ),(11 TVp),( 22 TVp2p1pVpVo 等體降壓 1 2 2imd Q d E R d TM?? RiCV 2??二、等壓過程 定壓摩爾熱容 等壓過程 ?特點(diǎn)： 理想氣體的壓強(qiáng)保持不變， p=const ?過程曲線： 在 PV 圖上是一條平行于 V 軸的直線，叫 等壓線 。 )( 1221VVpp d VAVV??? ??過程方程： 定壓摩爾熱容 ?定義 1mol理想氣體在等壓過程中，溫度升高 1K時所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的 定壓摩爾熱容 。 ?摩爾熱容比 mVmPCC,??氣體 理論值 實(shí)驗(yàn)值 CV,m CP,m γ CV,m CP,m γ He Ne H2 N2 O2 H2O CH4 CHCl3 2V),( 11 TVp ),( 22 TVpp1VpVo1 2 A 等 壓 膨 脹 2V),( 11 TVp),( 22 TVpp1VpVo1 2 A 等 壓 壓 縮 1E2EpQ1EpQ2E A A 2 1 2 1( ) ( ) ( )2pPM i mQ R R T T C T TM?? ? ? ? ?四、等溫過程 ?特點(diǎn)： 理想氣體的溫度保持不變， T=const ?過程曲線： 在 PV圖上是一條雙曲線，叫 等溫線 。 EE??? ? VVRTMmAQ VVTd21 12lnVVRTMm21lnppRTMm?1 2 ),( 11 TVp),( 22 TVp1p2p1V 2VpVo等溫 膨脹 A 1 2 ),( 11 TVp),( 22 TVp1p2p1V 2VpVoA 等溫 壓縮 TQ TQ A A 五、絕熱過程 絕熱過程 ?特點(diǎn)： 系統(tǒng)與外界沒有熱量交換的過程， Q=0。 ? ?12,12 TTCMmEEE mV ?????? ?12, TTCMmA mV ???絕熱方程 c o n s tc o n s tc o n s t11??????????TpTVpV推導(dǎo)：對絕熱過程，由熱力學(xué)第一定律 0??? d
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