热力学准静态过程是

W 绝 热 V V 1 2pd p 1 V V 1 1 [V V 1 2 () 1 1 ]1 1 [p 1 V 1 p 2 V 2 ]
例4.3 P.183
已知T1 =300 K, p2/p1 =10和p2 /p1 =100，则T=?
m x x=0(平衡位置)
例4.4 P.184
Q是系统所吸收的能量，W是外界对系统所
U2U1QW作的功
d U d Q d或 W d Q d U pd V
热力学第一定律12
一、定体热容与内能
定体比热容cv ，定压比热容cp
p
b
d
定体摩尔热容Cv,m, 定压摩尔热容 Cp,m
c
a
e
等体过程a—b, dV=0
T+dT
T
(ΔQ)v = ΔU
0 V
c V lT i0( m m Q T )V lT i0 (m T u)V ( T u)V
三、可逆与不可逆过程
系统从初态出发经历某一过程变到末态，若可以找到一个能使系统和外界都复原的过程（这时系统回到 初态，对外界也不产生任何影响），则原过程是可逆的。若总是找不到一个能使系统与外界同时复原的过程， 则原过程是不可逆的。
例如：气体向真空自由膨胀就是一个不可逆过 程。
判断条件
真空
•系统回到初态 •对外界也不产生任何影响
一、理想气体内能
热力学第一定律12 1、自由膨胀过程
C
A
B
焦耳实验 理想气体宏观特性：
U1 (T1 ,V 1) =U2 (T2 ,V2)=常量
证明：理想气体内能仅是状态的函数，与体积 无关，称为焦耳定律
满足pV=νRT关系；满足道尔顿分压定律； 满足阿伏加德罗定律；满足焦耳定律U=U(T)。

V2 V
Qp
E2
E1
W
等压膨胀过程：气体吸收的热 量，一部分用于内能的增加， 一部分用于对外作功。
p
等 压
p
( p,V2 ,T2 )
2
( p,V1,T1)
1
压
W
缩
o V2
V1 V
Qp
E1
W
E2
等压压缩过程：外界对气体作 的功和内能的减少均转化为热 量放出。
等压过程中，W 与 △E始终同号
Q

m' M
解 1）等温过程
W12 '
RT ln V2 ' V1

2.80104 J
2）氢气为双原子气体
(i 2) i 1.40
T2

T1
(V1 V2
)
1

753K
p
p2
2 T2
p2' T2' T1
Q0
p1
2'
T1
T 常量 1
o V2 V2' V1 10 V1 V
怎么求？
由热力学第一定律
dQT dWT pdV
Q T
WT

p RT
V2 V1
pdV
V
p
p1
1 ( p1,V1,T )
p2
( p2 ,V2 ,T )
2
o V1 dV V2 V
恒
温
谁做功？
热
源
T
QT
WT
V2

V1
RT V
dV

RT
ln V2 V1
RT ln p1

热学第四讲：第12章 热力学基础研究热现象中物态变化和能量守恒及转换定律及应用的学科。

§12.1准静态过程一、准静态过程：始末平衡态之间的一系列中间态，都可近似看成是平衡态的状态，称为准静态过程。

只有准静态过程才能在PV 图中表示出来，而非准静态过程是无法在PV 图中表示出来。

二、内能、功和热量1、内能：表示热力学系统状态的物理量，是态函数。

① 理想气体的内能：()T E E= 是温度的单值函数，仅与始末位置有关。

② 一般气体的内能：()V T E E ，= RT2i E =2、功：系统对准静态过程是由于体积变化而做的功 ① 微功：V P PS F W ∆=∆=∆=∆ P d V dW =② 总功：∑∑∆=∆=V P w W⎰⎰==PdV dwW0W气体体积膨胀，系统对外界做正功；外界对系统做负功。

0W气体体积收缩，系统对外界做负功；外界对系统做正功3、热量：由于外界系统之间存在温度差而传递的能量摩尔热容：是1mol 物质在微小升温dT 过程中所吸收的热量。

()dTdQ C mm =§12.2 热力学第一定律一、 热力学第一定律：系统从外界吸收的热量，一部分用来改变系统的内能；另一部分用来对外做功。

是能量守恒定律在热学中的具体表现。

1、 表达式：()WE E W E Q12+-=+∆=2、 微分式：dW dE dQ+= 微小的变化过程3、 积分式：⎰⎰⎰⎰+-=⇒+==21121122E E QdE dQQ V V V V PdV E E Q PdV4、 第一类永动机是不可能造成的！是违背热力学第一定律的。

第一类永动机是指少耗能多做功；甚至是不消耗能量而做功。

热力学第一定律告诉我们对外做功是以消耗热能为代价的，不消耗能量就可以也要不断的对外做功的机器是不可能制造出来的。

二、 热力学第一定律对理想气体平衡过程的应用 1、 等体过程：12E E dQC V-=−−→−=⎰热一系统所吸收的热量全部用来增加系统的内能。

工程热力学名词解释专题注：参考哈工大的工程热力学和西交大的工程热力学第一章——基本概念1、闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。

2、开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。

3、绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。

4、孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。

5、热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。

6、准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程7、热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。

8、系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。

9、热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。

第二章——热力学第一定律1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。

或者，第一类永动机是不可能制成的。

2、焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。

3、技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和4、稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。

第三章——热力学第二定律1、可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。

2、热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。

开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功。

3、可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。

4、熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量5、熵产：由热力系内部的热产引起的熵的产生。

6、卡诺定理:工作再两个恒温热源（1T 和2T ）之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为121T T ，如果不是可逆的，其热效率恒小于121T T 。

热力学准静态过程
引言
热力学准静态过程是指在物质系统内部发生变化的温度、压强和物质量都是恒定，而热流和工作量都是等于零的过程。

典型的热力学准静态过程由温度T和压力P所描述，但这并不意味着系统永远保持不变。

准静态过程中的变化一般是非常缓慢的，只有在微小的时间间隔内才能发现。

因此，准静态过程是一种热力学过程，它伴随着温度、压强以及系统内物质总量的变化，但热流及热量的流动均等于零。

准静态过程有两个特殊的过程，即恒压过程和恒定温度过程。

在恒压过程中，系统内部的物质总量是恒定的，而温度和压强都会变化，此时热流也可能不等于零。

而在恒定温度过程中，系统内物质总量仍然保持不变，但压强和温度都会变化，而热流仍然等于零。

准静态过程的定义是：物质系统中的温度、压力和物质总量均保持恒定，热流和工作量都等于零的一种过程。

结论
准静态过程是一种对温度、压力和物质总量的变化很小的过程，而热流和工作量等于零。

它可以分为恒压和恒定温度两种过程，在恒压过程中，温度和压强可以变化，而恒定温度过程中，压强和温度可以变化，但热流仍然等于零。

它被广泛应用于工程和物理科学实验中，具有重要的意义和应用价值。

- 1 -。

准静态过程的三个条件准静态过程堪称是理论物理中最基础的概念之一，其在热力学领域、流体力学中都有广泛的应用。

准静态过程是指热力学系统通过外部对其施加缓慢变化外场的过程，处于基本与外部恒态平衡的状态，使系统的热力学性质发生缓慢变化的过程。

然而，准静态过程不是随意发生的，必须满足三个条件：1. 系统处于内部平衡状态要满足准静态过程的第一个条件，就必须使系统不断地处于内部平衡状态。

内部平衡状态是指系统在平衡状态下内部各个部分的物理状态始终相等，而在准静态过程中，系统的温度、压强等物理状态应该随着时间缓慢变化。

因此，在每个时刻，系统内部各部分的物理状态应保持平衡并随着时间的变化呈缓慢变化。

2. 外场变化率很小要实现准静态过程的第二个条件，就需要使外场的变化率很小。

通常，外场变化率较小是指，外场的变化时间远大于系统中的弛豫时间。

弛豫时间是指，系统内的物理过程所需的时间。

弛豫时间随着物理过程的不同而变化，如果外场变化速度大于弛豫时间，系统将无法达到内部平衡状态，从而无法实现准静态过程。

3. 外场的变化是可逆的准静态过程的第三个条件是，外场的变化应该是可逆的。

这一条件非常重要，可逆过程是指，在完全相反的集成模拟下可以恢复原始状态的过程。

一旦外场变化是不可逆的，这意味着系统不再沿同一路径回到原始状态，熵值始终在增加，系统最终会变成混沌状态，这就是不可逆过程的实现。

这三个条件是准静态过程发生的必要条件。

这些条件有些不能完全满足，但可以接近满足。

热力学过程的准静态过程应该是平衡过程和非平衡过程的结合，热力学的理论建立在研究系统在平衡态下的宏观行为，而准静态过程是将热力学中的平衡态和非平衡态联系在一起的桥梁。

因此，在实际应用中，研究准静态过程，特别是在非平衡态下研究准静态过程，是十分重要的。

第一章1.在p-v图上，任意一个正向循环其答案:膨胀功大于压缩功2.在T-s图上，任意一个逆向循环其答案:吸热小于放热3.过一个不可逆循环，工质不能恢复原来状态答案:这种说法是错误的4.测定容器中气体压力的压力表读数发生变化，一定是答案:A，B或C5.若已知工质的表压力Pg=0.07MPa，环境压力B=0.1MPa。

则工质的绝对压力为答案:0.17MPa6.温度是描述热力平衡系统做功能力的物理量。

答案:错7.闭口绝热系统就是孤立系统。

答案:错8.平衡状态就是宏观性质不随时间变化的状态。

答案:错9.准静态过程就是可逆过程。

答案:错10.可逆过程一定是工质能回复到初态的过程。

答案:错第二章1.系统处于平衡状态时___________。

答案:绝对压力不变2.不计恒力场作用，平衡态单相系统内各点的状态参数，如密度__________。

答案:必定是均匀一致的3.气体常数的值为8413J/(kg·K)。

答案:错4.工质的比热容为定值。

答案:错5.理想气体是实际气体的比容趋向于零，压力趋向于无穷大时极限状态的气体。

答案:错6.气体常数R与气体种类和状态均无关。

答案:错7.理想气体经历一个可逆过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换。

答案:错8.给理想气体加热，其内能总是增加的。

答案:错9.范德瓦尔方程从压力和温度两个方面对理想气体状态方程进行了修正。

答案:错10.绝热过程，比热容为无穷大。

答案:错第三章1.稳流系统功的计算式wt=h1-h2适用于答案:可逆与不可逆的绝热过程2.焓是状态参数，对于（），其没有物理意义。

答案:闭口系统3.功不是状态参数，内能与推动（流动）功之和（）答案:是状态参数4.理想气体等温压缩过程，其焓变化量（）答案:为零5.式δq=dh适用于（）答案:任意工质定压可逆过程6.给理想气体加热，其内能不会增加的。

答案:错7.某工质在过程中热力学能增加15kJ，对外界作功15kJ，则此过程中工质与外界交换热量Q为0kJ。

dQ C ( T T ) CV 热量 Q V V 2 1 dT V
•等压过程：引入等压摩尔热容CP，表示在等压过程 中，1 mol 气体升高单位温度所吸收的热量。
dQ C ( T T ) CP P P 2 1 热量 Q dT P 规定： 系统吸热：Q 系统放热：Q 放 0 吸 0
9
4
三、功
i 微小变化： dE RdT 2
1. 气体系统作功是通过改变气体体积来完成的。
例如：气缸内的气压大于外界大气压，气体膨胀推 动气缸活塞对外作功。 活塞与汽缸无摩擦，当气体作 准静态压缩或膨胀时，外界的压强 Pe必等于此时气体的压强P ，否则 P 系统在有限压差作用下，将失去平 衡，称为非静态过程。 若有摩擦力存在，虽然也可使过程进行的无限缓 慢，但也不是准静态过程。
V 1
V 2
P
2

V1
o
V 1 dV
V2
V
6
注意： 功的大小不仅取决于系 统的始末状态，且与系统 经历的过程有关。 12与11’2两个过程 的始末状态相同，但过程 曲线不同，两条曲线下的 面积不同，则作功也不同。 • 特殊：
P
1
1'
2
o
V1
V2
V
功是过程量
等容过程：A等容=0
等压过程：A等压= P(V2-V1) （不一定是准静态过程）
2
准静态过程只有在进行的 “ 无限缓慢 ” 的条件 下才可能实现。实际过程则要求系统状态发生变化的 特征时间远远大于弛豫时间τ 才可近似看作准静态过 程。 对于一个平衡态，我们可以用状态参量来描述。 作为准静态过程中间状 P A 态的平衡态，具有确定的状 态参量值。 对 于 简 单 系 统 可 用 P —V 图 过程曲线 上的一点来表示这个平衡态 。 B 系统的准静态变化过程可用 P— o V图上的一条曲线表示。 V 非准静态过程不能用状态图上的一条曲线来表示。 准静态过程是一种理想的极限，但作为热力学 的基础，我们要着重讨论它。 3

总热量：
Q Q
10-1 准静态过程 功 内能和热量
10.2
热力学第一定律
第10章 热力学定律
10.2.1 热力学第一定律 某一过程，系统从外界吸热 Q，对外 界做功 A，系统内能从初始态 E1变为 E2，则由能量守恒：
A ΔE Q
内能是状态量， A、 Q是过程量
对微元过程：
Q dE A
热一律的另一种表述： 第一类永动机制不成 对准静态过程： Q E2 E1

V2
V1
pdV
10.2.2 热容
C
Q
dT
单位：J/mol· K
• 摩尔热容量 C ，
• 比热容 c ， 单位：J/kg· K
Q 为过程量
C为过程量
经常用到1摩尔物质在等体过程以及在等压过程中的热 容量，称为摩尔定体热容和摩尔定压热容，分别定义 为：
CV ,m
i R 2
C P ,m
i2 R 2
2i i
i=3
单原子气体：
双原子气体： 多原子气体：
1.67
i=5
i=6
1.40
1.33
用 C
V ,m
CP,mγ值和实验比较，常温下符合很好
t 200 C
CV ,m R 2
P 1.01105 pa
CP ,m R 2
P
A
(PB,VB,TB)
V2
V1
pdV
O
VA
dV
VB
V
说明 δA>0：系统对外做功 系统所作的功在数值上 等于P-V 图上过程曲线 以下的面积。
作功与过程有关 。
p 下，气体准静态地由体积 V1 例 计算在等压 的过程系统对外界所做的功。

准静态过程定义准静态过程是指在一个系统中，某些物理量的变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它们是恒定的。

这种过程在物理学、化学、工程学等领域中都有广泛的应用。

在本文中，我们将探讨准静态过程的定义、特点、应用以及与其他过程的比较。

一、准静态过程的定义准静态过程是指系统中某些物理量的变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它们是恒定的。

这些物理量可以是温度、压力、体积、质量等。

在准静态过程中，系统的状态变化非常缓慢，以至于系统可以被视为处于平衡状态。

因此，准静态过程也被称为“平衡过程”。

二、准静态过程的特点准静态过程具有以下特点：1. 系统处于平衡状态：在准静态过程中，系统的状态变化非常缓慢，以至于系统可以被视为处于平衡状态。

这意味着系统中的各个物理量都是恒定的。

2. 可逆性：准静态过程是可逆的，因为系统在过程中始终处于平衡状态。

这意味着系统可以在任何时候沿着相反的方向进行。

3. 热力学过程：准静态过程是热力学过程的一种，因为它涉及到系统中的物理量的变化。

4. 系统的变化非常缓慢：在准静态过程中，系统的变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它们是恒定的。

三、准静态过程的应用准静态过程在物理学、化学、工程学等领域中都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用：1. 热力学系统的分析：准静态过程是热力学系统分析的基础。

通过对系统中物理量的变化进行分析，可以得出系统的热力学性质。

2. 工程设计：准静态过程在工程设计中也有广泛的应用。

例如，在设计热交换器时，需要考虑热量的传递过程。

准静态过程可以帮助工程师更好地理解热量传递的过程。

3. 化学反应：准静态过程在化学反应中也有应用。

例如，在研究化学反应的动力学过程时，需要考虑反应速率的变化。

准静态过程可以帮助化学家更好地理解反应速率的变化。

四、准静态过程与其他过程的比较准静态过程与其他过程相比，具有以下特点：1. 与等温过程的比较：等温过程是指系统中温度恒定的过程。

与等温过程相比，准静态过程中的温度变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它是恒定的。

热力学基础一、选择题1、 在下列各种说法中，哪些是正确的？ [ B ](1) 准静态过程就是无摩擦力作用的过程．(2) 准静态过程一定是可逆过程．(3) 准静态过程是无限多个连续变化的平衡态的连接．(4) 准静态过程在p －V 图上可用一连续曲线表示．A 、(1)、(2)．B 、(3)、(4)．C 、(2)、(3)、(4)．D 、(1)、(2)、(3)、(4)． ［ D ］2、 根据热力学第二定律可知，下面说法正确的是A 、功可全部转换为热，但热不能全部转换为功。

B 、热可从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。

C 、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。

D 、一切自发过程都是不可逆的。

3、 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 ［ A ］(A) 温度不变，熵增加． (B) 温度升高，熵增加．(C) 温度降低，熵增加． (D) 温度不变，熵不变．二、填空题4、 在p V 图上(1) 系统的某一平衡态用____一点_________来表示； (2) 系统的某一准静态过程用______一曲线__________来表示；(3) 系统的某一平衡循环过程用_____封闭曲线_____________来表示；5、 如图所示为一理想气体几种状态变化过程的P-V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM 、BM 、CM 三种准静态过程中：温度升高的是BM,CM____过程，气体吸热的是____CM_____过程。

温度降低的是____AM _____过程，气体放热的是___AM,BM______过程。

6、 理想气体经历绝热自由膨胀过程，达到平衡后，它的温度不变 ；它的熵 增加 。

（填“增加” 、“不变”或“减少”）。

7、一定量的某种气体在等压变化过程中对外作功200J ，若此气体为单原子分子气体，则过程中需吸热___500J__,若此气体分子为双原子分子气体，则需吸热700J 。

热力学中的准静态过程分析热力学是研究能量转化和传递规律的学科，而准静态过程是热力学中的一种重要过程。

本文将对准静态过程进行深入分析，包括定义、特点、计算方法以及准静态过程与实际过程的关系等方面。

一、准静态过程的定义和特点准静态过程是指在热力学系统内，系统各部分之间相互作用的过程相对缓慢，使得系统在整个过程中保持平衡状态。

准静态过程的特点如下：1. 平衡态：在准静态过程中，系统始终处于平衡态，宏观状态参数（如压强、温度、体积）保持稳定。

2. 可逆性：准静态过程是可逆过程的一种特殊情况，因为在整个过程中不存在不可逆的内部耗散。

3. 无宏观动能变化：由于准静态过程的缓慢性质，系统中的宏观动能变化可以忽略不计。

4. 焓守恒：在准静态过程中，系统的焓守恒，即系统的内能变化等于对外做功。

二、准静态过程的计算方法准静态过程的计算方法可以通过对系统进行控制体积或控制压强两种方式进行。

1. 控制体积的准静态过程计算方法：在这种情况下，系统的体积保持不变，通过控制其它参数（如压强、温度）来完成过程。

可以根据理想气体状态方程等进行计算。

2. 控制压强的准静态过程计算方法：在这种情况下，系统的压强保持不变，通过控制其它参数（如体积、温度）来完成过程。

可以根据理想气体状态方程等进行计算。

三、准静态过程与实际过程的关系准静态过程是理论分析中的一种简化假设，而实际过程往往较为复杂，包含了多种内部耗散和非平衡性。

实际过程与准静态过程之间存在一定的差异。

1. 实际过程的不可逆性：在实际过程中，会出现摩擦、传热不均等不可逆现象，使系统无法达到完全平衡状态。

2. 宏观动能的存在：实际过程中，系统的宏观动能变化较为显著，不能忽略不计。

3. 焓守恒的误差：由于实际过程中的不可逆性，系统的焓守恒并不严格成立，虽然误差较小，但需要在计算中加以考虑。

综上所述，准静态过程是热力学中的一种理论假设，能够帮助我们理解系统内部能量转化和传递的基本规律。

宏观运动能量
功
分子热运动能量
分子热运动能量 热量
分子热运动能量
➢ 热容量 在一定的过程中，当物体的温度升高（或降低）1K
所吸收（或放出）的热量称为物体在该过程中的热容 量，简称热容。
Cx
lim (
T 0
Q T
)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
(
dQ dT
)
x
摩尔热容：1mol 物质的热容
将摩尔热容的定义应用到等体、等压过程中：
热力学基础
准静态过程 功 热量
一、 准静态过程 热力学过程： 1
2
1
2
准静态过程： 在过程进行的每一时刻，系统所经过的任一
中间状态都无限地接近平衡态。
说明 (1) 准静态过程是一个理想过程； (2) 除一些进行得极快的过程（如爆炸过程）外，大 多数情况下都可以把实际过程看成是准静态过程； 如：实际汽缸的压缩过程可看作准静态过程
定体摩尔热容
dQ
CV ,m
( dT
)V
定压摩尔热容
Cp,m
(
dQ dT
)
p
系统体积由V1增大到 V2，系统对外做功为:
W V2 pdV V1
2、 功的图示法：
p
W V2 pdV 曲线AB下的面积 V1 (1) 曲线AB下的面积即表示系 p
统在AB过程中做的功。
(2) 功是与过程有关的物理量。
例：
p ( p1,V1)
p ( p1,V1)
p
A
dW pdV
B
V1 dV V2 V
( p1,V1)
( p2 ,V2 )
V
( p2 ,V2 )
V
( p2 ,V2 )

F = pS
= Fdl = pSdl = pdV
S
p
dl
元功： 元功： dW
一个有限过程: 一个有限过程: V1 → V2 1、定义式：W 定义式：
= ∫ dW = ∫ pdV p
V1
V2
1
b a
2
（适用于任何过程） 适用于任何过程）
2、功的图示： 功的图示： 功的大小等于 p − V 图中 曲线下的面积 曲线下的面积. 面积
W
外界对系统做功－
另一表述形式: 第一类永动机是不可能制成的！ 另一表述形式: 第一类永动机是不可能制成的！
上页 下页
Q = ∆E + W
= dE + dW
吸热Q 吸热
无限பைடு நூலகம்的变化过程： 无限小的变化过程：dQ
∆E ր
Vր
做功W 做功
文字表述：系统从外界吸收的热量，一部分使其内能增 文字表述：系统从外界吸收的热量， 另一部分对外做功. 加，另一部分对外做功. 符号规定： 符号规定： Q 系统吸热 ＋ 放热 － 系统对外界做功＋
上页 下页
四、准静态过程中的热量 1、热量的计算： 热量的计算：
Q = cm(T2 − T1 )
Q = ν C (T2 − T1 )
QV dQ = C 热容： 摩尔定体热容： 2、热容： 摩尔定体热容： V = lim ∆T → 0 ∆T dT V
dQ 摩尔定压热容： 摩尔定压热容：C p = lim = ∆T → 0 ∆T dT p
o
V1 dV V2
上页 下页
V
等压过程： 等压过程：
W = ∫ pdV = p ∫V dV
V1

热力学中的准静态过程与绝热过程热力学是研究能量转换和能量守恒的学科领域，在热力学中，准静态过程与绝热过程是两个重要的概念。

首先，我们来谈谈准静态过程。

准静态过程是指在一个系统中，过程进行的非常缓慢，以至于系统的各个部分都可以被认为处于平衡状态。

在准静态过程中，系统的温度、压力和密度等物理量都可以被准确地测量和控制。

准静态过程的特点之一是在整个过程中系统始终处于平衡状态，没有出现任何不可逆的过程。

这意味着系统的内部能量转化是通过平衡的方式进行的，能量的转移没有产生任何的损失。

另外，准静态过程中还有一个重要的特点就是压强变化的时候，系统内外的压强始终保持一致。

这是因为准静态过程中系统的状态始终处于平衡，而压强的变化会破坏系统的平衡，因此系统会通过反应来调整自己的状态，以恢复平衡。

接下来，我们来看看绝热过程。

绝热过程是指在一个封闭系统中，没有与外界发生热量交换的过程。

在绝热过程中，系统中的热量不发生变化，系统的能量转换只涉及到内部能量和做功这两个方面。

绝热过程的特点之一是系统中没有热量的传递，也就是说系统与外界之间没有热的交换。

由于没有热的传递，绝热过程中的系统温度会发生变化。

当系统对外界做功时，系统的内能会减少，从而导致温度的下降。

当系统从外界吸收功时，系统的内能会增加，导致温度的升高。

绝热过程还有一个重要的特点就是系统的熵始终保持不变。

熵是一个描述系统的无序程度的物理量，系统的熵增加代表系统的无序程度增加，而熵减少则代表系统的有序程度增加。

在绝热过程中，系统没有与外界发生热量交换，熵的变化只与内能和做功有关。

根据熵的定义，可以得出绝热过程中熵不变的结论。

总结一下，在热力学中，准静态过程和绝热过程是两个重要的概念。

准静态过程指的是系统中各个部分都可以被认为处于平衡状态的过程，能量转化是通过平衡的方式进行的；而绝热过程则是指系统与外界没有热量交换的过程，系统的能量转换只涉及内能和做功这两个方面。

这两个概念在热力学中有着重要的意义，对于研究能量转换和能量守恒具有重要的指导作用。

热力学基础一、基本要求1. 理解功、热量及准静态过程的概念。

2. 掌握热力学第一定律，能分析计算理想气体等容、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量；理解循环过程概念及卡诺循环的特征，并能计算效率和致冷系数。

3. 了解可逆过程、不可逆过程及卡诺定理。

4. 了解热力学第二定律及其统计意义。

二、主要内容1. 准静态过程：过程进行的每一时刻，系统的状态都无限接近平衡态。

准静态过程可以用状态图上的曲线表示。

2. 热力学第一定律（1） 热力学第一定律的数学表达式Q=E 2 - E 1 +Ｗ对微分过程为dQ=dE +d Ｗ热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热现象中的应用，其内容表示系统吸收的热量一部分转换为系统的内能，一部分对外做功。

（2） 准静态过程系统对外做功：d Ｗ=pd Ｖ ，Ｗ=⎰12V V pd Ｖ（3） 热量：系统和外界之间或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动量，热量也是过程量。

一定摩尔的某种物质，在某一过程中吸收的热量，)(C m12m c,T T M Q -=（4） 摩尔热容：1mo1物质温度变化1K 所吸收或放出的热量，定义式为 dTＱd m,=m c C 其中m 为1mo1 物质吸热。

摩尔定容热容：ＣV , m =摩尔定压热容：Ｃp, m =理想气体的摩尔热容：ＣV, m =，Ｃp, m =Ｃp, m =ＣV, m + 摩尔热容比：=3. 热力学第一定律对理想气体等值过程和绝热过程的应用，详见表1 表1 d =0 =恒量=恒量p =恒量mmmM m Ｔ1nMm Ｔ1nＣV, m =Ｃp, m =4. 循环过程（1）循环过程的特征是E =0热循环：系统从高温热源吸热，对外做功，向低温热源放热，致效率为== 1—致冷循环：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热，致冷系数为==（2）卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。

卡诺热机的效率为= 1—卡诺致冷机的致冷系数为三、习题与解答1、 如图所示，一定量的空气，开始在状态A ，其压强为2.0×105Pa ，体积为2.0 ×10－3m 3 ，沿直线AB 变化到状态B 后，压强变为1.0 ×105Pa ，体积变为3.0 ×10－3m 3 ，求此过程中气体所作的功.解 S ABCD ＝1/2(BC ＋AD)×CD 故 W ＝150 J2、 汽缸内储有2.0mol 的空气，温度为27 ℃，若维持压强不变，而使空气的体积膨胀到原体积的3倍，求空气膨胀时所作的功. 解 根据物态方程11RT pV v =, 则作功为()J 1097.92231112⨯===-=RT pv V V p W v3、64g 氧气（可看成刚性双原子分子理想气体）的温度由0℃升至50℃，〔1〕保持体积不变；(2)保持压强不变。

热力学中的准静态与绝热过程热力学是研究能量转化与传递的科学，其中准静态和绝热过程是重要的概念。

准静态是指系统在变化过程中处于平衡状态，而绝热过程则是在没有热量传递的情况下进行的能量转换。

本文将会对这两个概念进行探讨，并且探索它们对热力学研究的重要性。

热力学中的准静态过程指的是系统变化过程中，系统的各个性质发生变化的过程是无限缓慢的。

这样的过程是平衡的，因为它允许系统达到内部的平衡状态。

在准静态过程中，系统的宏观性质可以被准确地描绘为一系列平衡态之间的连续演变过程。

例如，当一个气体容器中的气体被压缩时，从微观层面来看，气体分子的运动是不稳定的，但从宏观上看，整个系统可以被视为处于平衡状态。

准静态过程的重要性在于它方便了我们对热力学过程的研究。

通过将热力学变量（如温度、压力、体积等）与系统的平衡状态相关联，我们可以使用数学方法来分析和求解热力学问题。

这种描绘系统状态的方法为我们提供了更深入地理解和描述过程中的能量转化和传递。

准静态过程的概念也为我们提供了一个框架，以便更好地理解宏观系统中微观粒子的运动行为。

在准静态过程中，系统的态函数是通过微小的无限小变化来定义的。

这意味着无论如何改变系统，最终都可以通过无限缓慢的变化使其达到平衡态。

在这个过程中，系统的各个性质的变化可以用微分方程来描述。

通过求解这些微分方程，我们可以得到系统的热力学参数的精确值。

另一个重要的概念是绝热过程。

绝热过程是在没有热量传递的情况下进行的能量转换。

在绝热过程中，系统与外界的热量交换可以忽略不计。

这意味着系统内部的能量转化只是由于内部的物理变化而引起的，例如物体的压缩或膨胀。

绝热过程常常与准静态过程相结合，因为在准静态过程中系统可以在没有热量交换的情况下达到平衡态。

绝热过程对热力学的研究具有重要的意义。

在现实世界中，很多过程都可以看作是绝热过程的近似。

例如，太阳系中行星的运动可以视为系统的绝热过程，因为行星与其他天体之间几乎没有热量交换。