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热力学定律学习课件PPT

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热力学三大定律PPT课件

热力学三大定律PPT课件
第29页/共95页
研究可逆过程的意义: ① 可逆过程与平衡态密切相关 ② 计算某些状态函数的必需 ③ 判断实际过程的极限和效率
第30页/共95页
1-5 恒容热、恒压热与焓 一、恒容热(Qv)：在恒容、非体积功 为零时，系统和环境交换的热。
封闭系统 U Q W
W’=0
U Q W体
恒容过程 V1=V2 Qv U
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3.准静态过程（guasistatic process）
在过程进行的每一瞬间，系统都接近于平衡状态， 整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态 所构成，这种过程称为准静态过程。
准静态过程是一种理想过程，实际上是办不到的。 上例无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程可近似 看作为准静态过程。
1、热力学方法特点
•研究对象是大数量分子的集合体，研究 宏观性质，所得结论具有统计意义。 •只考虑变化前后的净结果，不考虑物质 的微观结构和反应机理。
•能判断变化能否发生以及进行到什么程 度，但不考虑变化所需要的时间。 2、热力学方法的局限性
不知道反应的机理、速率和微观性 质，只讲可能性，不讲现实性。
2、焓（enthalpy) 定义： H = U + p V
Qp H
（封闭系统、恒压过程 w’=0)
第33页/共95页
焓的性质：
1、焓是系统的状态函数，广度性质，具有 能量的量纲。 2、焓没有明确的物理意义（导出函数）， 无法测定其绝对值。
第34页/共95页
*为什么要定义焓？
为了使用方便，因为在恒Q压p 、Qp不作非膨胀 功的条件下，焓变等于等压热效应 。容易 测定，从而可求其它热力学函数的变化值 。
2、状态函数：描述系统状态的系统的各 宏观性质（如温度、压力、体积等）称为 系统的热力学性质，又称为状态函数。

热力学完整ppt课件

热力学完整ppt课件

01
02
空调制冷技术原理：利 用制冷剂在蒸发器内蒸 发吸收室内热量，再通 过压缩机将制冷剂压缩 成高温高压气体，经冷 凝器散热后变成低温低 压液体，如此循环实现 制冷。
节能措施探讨
03
04
05
采用高效压缩机和换热 器，提高制冷效率。
优化控制系统，实现精 准控温和智能节能。
采用环保制冷剂，减少 对环境的影响。
THANKS
感谢观看
05
化学热力学基础
化学反应热效应计算
反应热的概念及分类
反应热的计算方法及 实例
热化学方程式的书写 及意义
盖斯定律在化学热力学中应用
盖斯定律的内容及意义 盖斯定律在反应热计算中的应用
盖斯定律在相变热计算中的应用
化学反应方向判断依据
化学反应自发进行的方向判据
焓变与熵变对反应方向的影响
自由能变化与反应方向的关系
热力学完整ppt课件
目 录
• 热力学基本概念与定律 • 热量传递与热平衡 • 气体性质与过程分析 • 相变与相平衡原理 • 化学热力学基础 • 热力学在能源工程领域应用
01
热力学基本概念与定律
热力学系统及其分类
孤立系统
与外界既没有物质交换也没有能量交 换的系统。
开系
与外界既有能量交换又有物质交换的 系统。
04
相变与相平衡原理
相变现象及分类
相变现象
物质从一种相转变为另一种相的过程 ，如固、液、气三相之间的转变。
分类
一级相变和二级相变。一级相变涉及 热量的吸收或释放，体积发生变化； 二级相变无热量交换，体积不变。
相平衡条件与克拉珀龙方程
相平衡条件
在一定温度和压力下，各相之间达到动 态平衡，各相的性质和组成不再发生变 化。

ppt热力学第一定律

ppt热力学第一定律

dH d(U pV ) dU pdV Vdp
系统由始态到末态旳焓变
H U ( pV )4. Q来自 U ，Qp H 两关系式旳意义
特定条件下，不同途径旳热已经分别与过 程旳热力学能变、焓变相等，故不同途径旳恒 容热相等，不同途径旳恒压热相等，而不再与 途径有关。
把特殊过程旳过程量和状态量联络起来。
状态函数旳特征可描述为：异途同归，值变 相等；周而复始，数值还原。
状态函数在数学上具有全微分旳性质。
（2） 广度量和强度量 用宏观可测性质来描述系统旳热力学状态，
故这些性质又称为热力学变量。可分为两类：
广度性质（extensive properties）又称为容量性 质，它旳数值与系统旳物质旳量成正比，如体积、 质量、熵等。这种性质有加和性。
系统始态为a压力为pa；末态为z压力为pz，
pz＝1/5pa 。
可逆过程系统对环境做最大功（相反过 程环境对系统作最小功）。
3.理想气体恒温可逆过程
可逆过程,外压和内压相差无穷小
δWr
pdV ,Wr
V2 V1
pdV
理想气体恒温膨胀,则
Wr
nRT
V2 V1
dV V
nRTlnV2 V1
物理化学
第二章 热力学第一定律
The First Law of Thermodynamics
学习要求：
了解热力学基本概念、热力学能和焓旳定 义；掌握热力学第一定律旳文字表述及数 学表述。 了解热与功旳概念并掌握其正、负号旳要 求；掌握体积功计算，同步了解可逆过程 旳意义特点。 要点掌握利用热力学数据计算在单纯pVT 变化、相变化、化学变化过程中系统旳热 力学能变、焓变以及过程热和体积功。
( H p

热力学第一定律PPT课件

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解：
取杜瓦瓶及其中的物
质为系统，Q 0
例：绝热容器中盛有水，另有电源对浸于水中的电 热丝通电，见图。选取（1）水为系统；（2）水与 电热丝一起为系统，问 Q 0,Q 0,Q 0 ； W 0,W 0,W 0 解：
（1）取水为系统，则 系统边界是绝热壁及水 与电热丝交界处
Q 0, W 0
Qp ΔH
def
H U pV
dH dU d pV
dQp dH
不做非体积功时，恒压热等于系统焓的变化， 它只决定于系统的初终态
恒压过程的几点说明：
1 恒压过程只要求外压维持恒定，并且体系的初末 态压强等于外压，即可得到不做非体积功时，恒压 热等于焓变。
2 dQp dH 指的是一个微小恒压过程，并不是指 一个恒压过程中间的一个微元，因为实际过程的中
◆ 恒压(isobaric)过程——p1=p2 =p外 且p外维 持恒定
封闭系统 不做非体积功 恒压过程
Qp DU W DU p外(V2 V1 ) U2 U1 ( p2V2 p1V1 ) (U2 p2V2 ) (U1 p1V1 )
定义：焓 (enthalpy)H
DH DU D pV
（2）取水与电热丝一起为系统，则 Q 0, W 0
2.热力学第一定律(the first law of
thermodynamics)
W Q △U
U1
U2
△U = Q + W
以传热和做功的形式传递的能量，必定等于 系统热力学能的变化
△U = Q + W
◆ 一个过程的热和功 的代数和等于系统状态 函数U的变化，与途径 选择无关；
平衡体系的状态得以发生变化依赖环境的影 响，只有来自于体系外部的影响才能使处于平衡 态的体系发生变化。

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－、做功可以改变物体的内能
• 点击下图观看视频讲解
由此可知：
1．外界对物体做功，物体的内能增加
2．物体对外界做功，物体的内能减少．
二、热传递可改变物体的内能
点击下图观看动画演示
1．热传递：没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传 递．
２．0℃的水结成0℃的冰，既放出热量，又增大体积对 外做功，因此，其内能一定减少，选项B正确．
３．一定量气体经历绝热膨胀过程，对外做功，气体的 内能一定减少，选项C正确。
４．一定量气体吸收热量而体积不变，气体不对外做功， 内能一定增加而不可能减少，选项D错误． 综上所述，本题正确答案为B、C．
小结：
三、做功和热传递的区别
1．做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就 用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的 内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的 内能就减少多少．
热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变 是用热量来量度的．物体吸收了多少热量，物体 的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体 的内能就减少多少．
2．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．
3．做功和热传递在本质上是不同的：
做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之 间的转化（不同形式能量间的转化） 热传递使物体的内能改变，是物体间内能的转移（同 种形式能量的转移）
例题：
关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内 能增量一定相同
• 做功和热传递是改变物体内能的两个不同的物 理过程．
• 做功和热传递在改变物体内能上等效．但本质 不同．

《热力学定律》完美课件

《热力学定律》完美课件
光子． 投影仪、录像机及资料片． ①令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置变化．
(2)对于理想气体要抓住温度 T 变化是内能变化的标志(T 升高， (6)验证：一维碰撞中的动量守恒．
猜想B：在深度相同时，不同液体的压强还跟它的密度有关，液体的密度越大，压强越大； (3)规定正方向． 如果塑料袋子装的是别的液体，实验现象是一样的。
(猜2)想解A调：：在使同声一音深或度图，像液信体号内从部高向频各电个流方中向还都原有出压来强的，过且程向a．c各个方向a的b压强相等；
A．Tb＞Tc，Qab＞Qac B．Tb＞Tc，Qab＞Qac C．Tb＝Tc，Qab＞Qac D．Tb＝Tc，Qab＜Qac
2p V p V p ·2V 2．能用速度公式进行简单的计算．
00 00 0 0
C [由理想气体状态方程知 T ＝ T ＝ T ，故 T ＝T ；过 (4根2．)据安获教装得材：核安将能排打的，点途本计径节时：课器(1分固)重五定核大在裂部光变分滑；进长(行2木)：轻板眼核的球聚一的变端构．，造把；纸眼带睛穿看过物打原点理计；时近器视，眼连的在成小因车及的其后c矫面正，；在远两视小眼车的的a成碰因撞及端其分矫别正装；上介撞b绍针有和关橡眼皮保泥健．知识，c进行用眼b卫生教育。眼睛
[一语通关]
(1)对于气体要抓住体积 V 变化是做功的标志(气体自由膨胀除 AZX→ AZ＋1Y＋ 0－1e衰变实质 2个质子和2个中子
[师]在物理学中物体运动的快慢用速度(velocity)表示．同学们刚才求出的就是两名运动员各自的速度．速度等于什么呢? (2)波长λ＝dlΔx. [生]刚才计算的是1 s内运动员跑的路程，所以说速度等于1 s内的路程．
等于零 物体的内能不变
物体与外界绝热
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本节从固体的宏观性质入手，提出晶体的微粒有规 则排列的假说，并介绍了用不同的方法证明了组成晶体 微粒的有序排列的科学历程。目的是让学生学习研究问 题的科学方法与严谨的科学态度。然后再从微观的结构 模型解释宏观的物理性质。
教学建议
一、本节重点、难点：认识晶体和非晶体的区别以 及能够认识常见的晶体和非晶体。 二、教科书对这部分知识要求较低，教学时要注意 把握深度和难度，不宜讲的太多、太深。例如课本
对于学习分子物理学的研究方法、培养观察能力 和抽象思维能力也有一定的好处。
新教材及课程标准特点
2、注重了科学与生产和生活的联系
●
解释了生活中的现象，开阔学生的视野，激励对
未知的探索。
●
领略前辈科学家不屈不挠的探索精神和一丝不苟
的科学态度。
按照教材教学内容的安排，我们把本章分成两个单元：
第一单元
第一节 第二节 第二单元 第三节
知识点
☆饱和汽：正确理解动态平衡的意义是掌握饱和汽
概念的关键
相同时间内，回到水中的分子数 等于从水中飞出的分子数，液体 与气体之间达到了平衡状态
3、了解在生活中的应用
第三节
教学目标：
饱和汽与饱和汽压
1、知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压的概念
2、了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等 方面的影响 3、运用所学物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的实际 问题
知识点
☆汽化：物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
汽化有两种方式：蒸发和沸腾。
3-3 第九章 物态和物态变化
第十章 热力学定律
热学是物理学的一部分，它研究热 现象的规律。研究热现象有两种不同的 方法。一种是从宏观上总结热现象的规 律，引入内能的概念，并把内能跟其他 形式的能联系起来；另一种是从物质的 微观结构出发，建立分子动理论，从微 观角度解释有关的热现象。
3-3高考选考内容范围及要求
通过做一做，引起学生的思考，再从不易压缩引出液体的微观结 构与固体的微观结构类似，分子间距在r0左右，并注意用液体的微 观结构的特点去认识液体的性质：具有一定的体积，具有流动性， 比固体扩散的快。
二、液体的表面张力
通过叶面上的露珠、停在水面上的水黾等等引出问 题，再通过演示实验引起学生的猜测：液体与空气表面 接触存在收缩趋势。从而引出液体表面张力。
新教材
1 固体
晶体和非晶体
*旧教材
1 固体 2 固体的微观结构 3 液体 4 毛细现象 5 液晶 6 饱和汽和未饱和汽 7 空气的湿度
晶体的微观结构
液体的微观结构 液体的表面张力
2 液体
浸润和不浸润
毛细现象 液晶
3 饱和汽与饱和汽压
4 物态变化中的能量交换
新教材及课程标准特点
1、增加本章的意图：
固体和液体的性质
固体 液体 汽化过程及物态能量交换 饱和起与饱和汽压
课时安排： 第一节1课时 第二节1课时
第三节1课时
第四节1课时
第四节
物态变化中的能量交换
第一节
教学目标：
固
体
1 知道固体分为晶体和非晶体。
2 知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别. 3 知道晶体分为单晶体和多晶体. 4 了解固体材料在生活、生产、科学研究等方面的 应用.
主题 分子动理论 与统计观点 内 容 要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ I I I 说明
分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 气体分子运动速率的统计分布 温度是分子平均动能的标志 内能 固体的微观结构。晶体和非晶体 液晶的微观结构 液体的表面张力现象 气体实验定律 理想气体 热力学第一定律 能量守恒定律 热力学第二定律
本章以分子动理论为基础，主要讲述固体和液体
的微观结构、一些基本性质以及物态的变化，目的 是让学生知道，物质形成固、液、气不同的物态， 是由分子热运动和分子间相互作用这两种相反因素 决定的。使热学知识体，使学生对分子
动理论的理解更具体、更丰满，有利于拓宽知识面。
知识点：
一：单晶体与非晶体的区别、单晶体与多晶体的区别：
*外形是否规则、 *物理性质各向异性还是各向同性、 *是否具有一定的熔点。 具有空间点阵的周期性 二：晶体的微观结构：
*讲明物质的同分异构体（如石墨和金刚石）、 *晶体的微观结构模型不代表晶体结构的真实情况 只是组成晶体的物质微粒有规则排列的示意图、 *物质是晶体还是非晶体不是绝对的，可以互相转化
上只提到晶体与非晶体的区别以及晶体的微观结构，对 于固体的其他的性质不再涉及。
三、通过简述固体材料和固体物理的发展概况，扩 展学生的眼界，例如纳米材料，火箭、导弹所需要的
特殊的材料。
第二节
教材设计思路：
液
体
从生活现象、实验演示切入，再从分子动理论角度研究其产生的 原因，体现了新课改的理念。
一：液体的微观结构
定性 了解
固体、液体 与气体
热力学定律 与能量守恒
课程标准
• 了解固体的微观结构.会区别晶体和非晶体，列举生活中 常见的晶体和非晶体 • 了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对 人类生活和社会发展的影响
• 了解液晶的微观结构。通过实例了解液晶的主要性质及其 在显示技术中的应用
• 通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生 的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例 • 知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压。了解相对湿度。举例 说明空气的相对湿度对人的生活和植物的生长的影响
表面层的分子比较稀 疏，分子间距离大于 r0，分子力表现为引力
作用使液体表面绷紧
小实验：
一、水面上浮针或浮硬币
二、水超过杯口不溢出
三、表面张力的变化：增加表面活化剂或者使
温度发生变化
三、浸润不浸润
通过现象引起思考，以附着层内分子比液体内部稀或密 为依据，结合分子力表现为引力还是斥力来解释。并能解 释生活中的例子。如：脱脂棉为什么要进行脱脂。 四、毛细现象：液体表面张力和附着层浸润、不浸润共 同作用结果
(1)浸润液体在毛细管内，为何成 凹面？
(2)为什么液面会上升？
(3) 上升的高度跟什么有关系？
液体表面张力和液体重力平衡，液面稳定在一定的高度
五、液晶
通过物理学史引出液晶的发现 1、液晶的特点 既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。 2、液晶物质分子形状：
棒状分子、碟状分子、平板状分子