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第七章 热力学基础§7-1功 热量 内能1、热力学系统和热力学过程研究关于热现象和热运动规律的物体（组）——热力学系统 热力学系统的状态随时间的变化——热力学过程 2、平衡过程（准静态过程）过程进行的时间大于各状态参量的驰豫时间 例：（1）使系统的温度由T 1升到T 2的过程 （2）气体的等温膨胀过程（缓慢提活塞）若用活塞快速压缩气缸内的气体，则P 、V 、T 都发生变化 3、功 热量 内能功和热量是能量交换的二种不同形式（实质）注意：（1）功和热量是过程的函数（与过程无关），不少态函数 （2）对平衡过程： （吸热、放热）)T T (MC )T T (C M MCdT M M Q 1212molT T mol 21-=-=⎰＝ C 是该过程的摩尔热容量molM Cc =，是该过程的比热 Mc 是改过程的热容量对等温过程，∞=C ，不能用上式计算。
对外做功：⎰⎰==21v v 21PdV dA A平衡过程在PV 图上可以用一条曲线表示。
该曲线与V 轴所围的面积代表功。
功、热的单位是焦尔或卡。
1卡＝4.2焦尔，1焦尔＝0.24卡图7-1-1气体膨胀做功及其示意图内能——（1）物质系统内部状态决定得能量，是态函数；（2）一般要选择一参考态内能，实际中经常讨论得是内能差； （3）对理想气体内能E 仅是T 的函数。
§7-2热力学第一定律它是能量转换和守恒定律在涉及到热现象过程中的具体形式。
A E E Q 12+-=对任意热力学过程适用（固、液、气） Q:吸热，12E E -是内能增量，A 是对外做功。
对状态的微小变化过程PdV dE A d dE Q d +=+= 对于平衡过程⎰+-=21V V 12PdV E E Q注意：功、热之间的转换不可能是直接的，必须通过物质系统来完成。
§7-3 理想气体的等值平衡过程及摩尔热容量f = PsdL一、等容过程 气体定容摩尔热容量设系统质量为M ，摩尔质量为M mol ，V 为恒量。
热力学基础知识点总结(一)前言热力学作为物理学的一分支，研究热和能量的转换关系，探讨物质在不同温度下的性质变化。
掌握热力学基础知识点是理解能量转化和热力学过程的关键。
本文将总结热力学的基础知识点，帮助读者快速了解和掌握该领域的核心概念。
正文热力学系统•热力学系统是指研究对象的一部分，可以是一个物体、一些物体的集合或整个宇宙。
•系统根据与外界的交换能量和物质的方式分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
状态函数和过程函数•状态函数是只与系统的初始状态和终态有关的函数，例如内能、压强和体积等。
•过程函数是与系统的路径有关的函数，例如热量和功等。
过程函数的值取决于系统经历的变化路径。
热力学第一定律•热力学第一定律是能量守恒定律的热力学表述，它规定了能量在物质间的传递和转换。
•根据热力学第一定律，系统的内能变化等于系统吸收的热量减去对外界做功的量。
熵•熵是描述系统无序程度的物理量，代表了能量的分散程度。
熵是状态函数，与系统的初始和终态有关。
•根据热力学第二定律，孤立系统的熵不断增加，熵的增加决定了不可逆过程的方向性。
温度•温度是物体热平衡状态下的一个物理量，反映了物体内部分子的平均热运动程度。
温度的单位是摄氏度、开尔文等。
•温度可以用可逆过程中吸收的热量与系统对外界做功的比值来定义。
热力学循环•热力学循环是一个系统经历的一系列状态变化，最终回到初始状态的过程。
•常见的热力学循环包括卡诺循环和斯特林循环，它们用于热机和制冷机的工作原理研究。
结尾通过本文的总结，我们了解了热力学的基础知识点，包括热力学系统、状态函数和过程函数、热力学第一定律、熵、温度和热力学循环等。
这些知识点是理解热力学原理和应用的基础，对于学习和应用热力学具有重要意义。
希望读者通过本文的阅读，能够对热力学有更清晰的认识，并在实际问题中灵活运用。
热力学系统•封闭系统：与外界的物质交换是封闭的，但能量可以通过传热和传动两种方式与外界交换。
•开放系统：与外界的物质和能量交换都是开放的，可以通过输入和输出物质与能量来实现。
热力学基础知识点总结热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时系统与外界相互作用（包括能量传递和转换）的学科。
以下是热力学基础的一些重要知识点总结。
一、热力学系统热力学系统是指我们所研究的对象，它可以是一个封闭的容器中的气体，也可以是一个热机的工作物质等。
根据系统与外界的物质和能量交换情况，可分为三类：1、孤立系统：与外界既没有物质交换，也没有能量交换。
2、封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换。
3、开放系统：与外界既有物质交换，又有能量交换。
二、热力学状态参量描述热力学系统状态的物理量称为状态参量，常用的有压强（P）、体积（V）、温度（T）等。
压强是作用在单位面积上的正压力，国际单位是帕斯卡（Pa）。
体积是系统所占据的空间大小。
温度是表示物体冷热程度的物理量，从微观上看，它反映了大量分子热运动的剧烈程度。
三、热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡（温度相同），则它们彼此也必定处于热平衡。
这一定律为温度的测量提供了理论依据。
四、热力学第一定律热力学第一定律本质上是能量守恒定律在热力学中的表现形式。
其表达式为：△U ＝ Q ＋ W 。
其中，△U 表示系统内能的变化，Q 表示系统从外界吸收的热量，W 表示系统对外界所做的功。
当系统从外界吸热时，Q 为正；向外界放热时，Q 为负。
当系统对外界做功时，W 为正；外界对系统做功时，W 为负。
内能是系统内部分子热运动的动能和分子间势能的总和。
内能是状态函数，只与系统的初末状态有关，而与过程无关。
五、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式：克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
热力学第二定律揭示了自然界中热现象的方向性和不可逆性。
六、熵与热力学第二定律的微观解释熵是用来描述系统混乱程度的物理量。
热力学第七章总结
热力学是一门研究物质热运动的学科，主要研究热运动的规律和热力学系统的熵增原理。
在热力学第七章中，我们主要学习了热力学的基本定律和热力学系统的熵增原理。
热力学第一定律表明，热量不能从无到有，只能从高温流向低温，即热量总是从高温度流向低温度。
热力学第二定律则指出，热量不可能自发地从低温物体流向高温物体，即低温物体的热量不可能自动流向高温物体。
这一定律被称为“熵增定律”,它是热力学第二定律的
基础。
热力学第三定律则指出，热量和功之间是相互转化的，且这种转化是无限制的。
也就是说，热量可以从低温物体流向高温物体，但功却只能从高温物体流向低温物体。
这一定律被称为“热力学第二定律”。
在热力学系统中，熵是一个至关重要的参数。
熵增原理表明，热力学系统的熵总是不断增加的，而不会减少。
熵的增加可以看作是热力学系统逐渐趋向混乱、无序的状态。
热力学第七章的内容难度较大，需要深入理解热力学基本概念和定律。
在学习过程中，我们应该注重理解概念和定律的应用，而不仅仅是记忆公式。
只有深入理解热力学的原理和概念，才能更好地理解物理学的其他分支，并为科学研究和应用提供有力的支持。
热力学基础知识点总结热力学是研究能量转化和传递的物理学分支，它研究了热量、温度和能量之间的关系。
在热力学中，有一些基础知识点是我们必须要了解的。
本文将对热力学的一些基础知识点进行总结和介绍。
一、热力学系统和热力学过程热力学系统是指我们要研究的对象，可以是一个物体、一组物体或者一个系统。
热力学过程是系统从一个状态到另一个状态的变化过程，可以是恒温过程、绝热过程等。
在热力学中，我们通常通过观察系统的性质变化来研究热力学过程。
二、热力学函数热力学函数是描述热力学系统性质的函数，常见的热力学函数有内能、焓、自由能和吉布斯自由能等。
内能是系统热力学性质的基本函数，它是系统的微观状态和能量之间的函数关系。
焓是在恒压条件下的热力学函数，它对应于系统对外做功的能力。
自由能是系统的可用能量，它对应于系统在恒温恒容条件下对外做功的能力。
吉布斯自由能是系统在恒温恒压条件下的可用能量，它对应于系统在外界条件不变的情况下能够发生的最大非体积功。
三、热力学定律热力学定律是热力学研究的基本规律，包括零th定律、第一定律、第二定律和第三定律。
零th定律指出当两个物体与第三个物体处于热平衡时，它们之间也处于热平衡。
第一定律是能量守恒定律，它指出能量可以转化形式，但不能被创造或破坏。
第二定律是热力学不可逆性定律，它指出任何一个孤立系统的熵都不会减少，即系统总是趋于混乱。
第三定律是关于绝对零度的定律，它指出在0K时，系统的熵为零。
四、热力学平衡和热力学态热力学平衡是指系统内各部分之间不存在宏观差异，不再发生宏观的变化。
热力学态是指系统所处的状态，它可以通过温度、压力等宏观性质来描述。
在热力学中，我们通常通过热力学函数的变化来研究系统的平衡和态的变化。
五、热力学的应用热力学是一门广泛应用于工程和科学领域的学科，它在能源转换、化学反应、材料科学等方面有着重要的应用。
热力学的应用可以帮助我们理解和优化能量转化和传递的过程，提高能源利用效率。
第七章 热力学基础§7-1 热力学第一定律【基本内容】一、热力学系统与热力学过程热力学系统分类：孤立系统：与外界没有任何相互作用的系统。
封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换的系统。
开放系统：与外界即有物质交换又有能量交换的系统。
准静态过程（平衡过程）：在热力学过程中的所有中间状态都无限接近于平衡态的过程。
实际过程中，进行得无限缓慢的过程，可视为准静态过程；反之，若过程进行较快，则视为非准静态过程。
二、热量、内能、功1、热能和热量热能：是系统内分子无规则运动的总动能，是状态量。
热量Q ：是热能的改变量，是过程量。
规定：Q>0表示系统从外界吸收热量。
Q ‹0表示系统向外界放出热量。
3、功⎰=21V V PdV W功是过程量，在P —V 图下的意义：⎰==V V PdV W 1P —V 图中，相应过程曲线下的面积。
4、系统状态变化的原因作功：是通过物体的宏观位移完成的，宏观有序能量→微观无序能量。
传热：是通过分子之间的相互完成的，微观无序能量→微观无序能量。
三、热力学第一定律表述一、系统从外吸收的热量等于系统内能的增量与系统对外作功之和。
dWdE dQ W E E Q +=+-=12表述二、第一类永动机是不可能制成的。
第一类永动机是不消耗任何形式的能量（Q=0），而能循环地（ΔE=0）对外作功（W>0）的机器。
四、热容量1、热容量热容量C /的定义：一个系统所吸收的热量与温升的比值，称为该系统的热容量。
dTdQ C =/ 单位：J/K（1）比热：若系统的质量为单位质量，则称系统的热量为比热容，简称比热。
dTdQ M c 1=单位：J/Kg.K ，显然：Mc C =/（2）摩尔热容量：若系统的质量为一摩尔，则称系统的热量为摩尔热容量。
dTdQ C ν1=单位：J/mol.K ，显然：C C ν=/ 2、理想气体的定容、定压摩尔热容 （1）定容摩尔热容量定义：dT dQ C V V )(1ν=，对理想气体：R i C V 2=（2）定压摩尔热量定义：dT dQ C P P )(1ν=，对理想气体：R C C V P += （3）比热比：ii C C VP +==2γ3、几个重要公式：dT C dQ dTC dE V V V νν==)( 1、 （1E Q T C E W P V ∆=∆=∆=)(,,0ν（2）等压过程如图13.2（b ）, P —V 图：平行于V 轴的直线。
第七章 热力学基础§7-1功 热量 内能1、热力学系统和热力学过程研究关于热现象和热运动规律的物体（组）——热力学系统 热力学系统的状态随时间的变化——热力学过程 2、平衡过程（准静态过程）过程进行的时间大于各状态参量的驰豫时间 例：（1）使系统的温度由T 1升到T 2的过程 （2）气体的等温膨胀过程（缓慢提活塞）若用活塞快速压缩气缸内的气体，则P 、V 、T 都发生变化 3、功 热量 内能功和热量是能量交换的二种不同形式（实质）注意：（1）功和热量是过程的函数（与过程无关），不少态函数 （2）对平衡过程： （吸热、放热）)T T (MC )T T (C M MCdT M M Q 1212molT T mol 21-=-=⎰＝ C 是该过程的摩尔热容量molM Cc =，是该过程的比热 Mc 是改过程的热容量对等温过程，∞=C ，不能用上式计算。
对外做功：⎰⎰==21v v 21PdV dA A平衡过程在PV 图上可以用一条曲线表示。
该曲线与V 轴所围的面积代表功。
功、热的单位是焦尔或卡。
1卡＝4.2焦尔，1焦尔＝0.24卡图7-1-1气体膨胀做功及其示意图内能——（1）物质系统内部状态决定得能量，是态函数；（2）一般要选择一参考态内能，实际中经常讨论得是内能差； （3）对理想气体内能E 仅是T 的函数。
§7-2热力学第一定律它是能量转换和守恒定律在涉及到热现象过程中的具体形式。
A E E Q 12+-=对任意热力学过程适用（固、液、气） Q:吸热，12E E -是内能增量，A 是对外做功。
对状态的微小变化过程PdV dE A d dE Q d +=+=对于平衡过程⎰+-=21V V 12PdV E E Q注意：功、热之间的转换不可能是直接的，必须通过物质系统来完成。
§7-3 理想气体的等值平衡过程及摩尔热容量f = PsdL一、等容过程 气体定容摩尔热容量设系统质量为M ，摩尔质量为M mol ，V 为恒量。
