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大学物理(热力学部分)

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大学物理第8章：热力学基础

大学物理第8章：热力学基础
3
说明：A. 准静态过程为理想过程
弛豫时间 ( )：系统的平衡态被 破坏后再恢复到新的平衡态所需 要的时间。
气缸
B.一个热力学过程为准静态过程的必要条件为过程 所经历的时间大于驰豫时间 t 如：若气缸缸长 L 101 (m )，则 103 ~ 104 ( s ) 若活塞以每秒几十次的频率运动时， 每移动一次经 1 tt 时 t 10 ( s ) ，则满足 ， C.准静态过程可以用宏观参量图给予表示
讨论： (1) n=0, 等压过程，Cp=CV+R ,过程方程: T/V=C4; (2) n=1, 等温过程，CT = , 过程方程: pV=C5; (3) n= , 等体过程, CV =iR/2 , 过程方程: p/T=C6; (4) n= , 绝热过程，CQ=0, 过程方程:
pV C1 , TV
RdT
由 pV=RT 于是得
C CV
pdV
pdV+Vdp=RdT
R pdV (1 ) Vdp 0 C CV dp R dV (1 ) 0 p C CV V
令
R 1 n —多方指数 C C V
21
dp dV n 0 p V
完成积分就得多方过程的过程方程：
V1
V2
i ( p2V2 p1V1 ) 2
只与始末状态有关
M i RT 2
( if
c const )
Q cM (T2 T1 )
与过程有关
特点
与过程有关
对微小过程：dQ=dE + dA
M i dQ RdT pdV 2
14
例题 8-2 如图所示，一定量气体经过程abc吸热 700J,问：经历过程abcda吸热是多少？ 解 Q= E2-E1 + A i 过程abc : 700= Ec -Ea+ Aabc= ( pcVc paVa ) Aabc

大学物理第十三章(热力学基础)部分习题及答案

大学物理第十三章(热力学基础)部分习题及答案

第十三章热力学基础一、简答题：1、什么是准静态过程?答案：一热力学系统开始时处于某一平衡态，经过一系列状态变化后到达另一平衡态，若中间过程进行是无限缓慢的，每一个中间态都可近似看作是平衡态，那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。

2、什么是可逆过程与不可逆过程答案：可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其它变化；不可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能不重复正过程的每一状态，或者重复正过程时必然引起其它变化。

3、一系统能否吸收热量，仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量，而不使其内能变化?答：可以吸热仅使其内能变化，只要不对外做功。

比如加热固体，吸收的热量全部转换为内能升高温度；4、简述热力学第二定律的两种表述。

答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。

克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

5、什么是熵增加原理?答：一切不可逆绝热过程中的熵总是增加的，可逆绝热过程中的熵是不变的。

把这两种情况合并在一起就得到一个利用熵来判别过程是可逆还是不可逆的判据——熵增加原理。

6、什么是卡诺循环? 简述卡诺定理?答案：卡诺循环有4个准静态过程组成，其中两个是等温线，两个是绝热线。

卡诺提出在稳度为T1的热源和稳度为T2的热源之间工作的机器，遵守两条一下结论：（1）在相同的高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的可逆机，都具有相同的效率。

（2）工作在相同的高温热源和低温热源之间的一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率。

7、可逆过程必须同时满足哪些条件?答：系统的状态变化是无限缓慢进行的准静态过程，而且在过程进行中没有能量耗散效应。

二、选择题1、对于理想气体的内能，下列说法中正确的是( B ):( A ) 理想气体的内能可以直接测量的。

(B) 理想气体处于一定的状态，就有一定的内能。

大学物理《热力学基础》

大学物理《热力学基础》

热力学第二定律的实验验证
卡诺循环实验
通过比较可逆卡诺循环和不可逆卡诺循环的效率， 证明了热力学第二定律的正确性。
焦耳实验
通测量热量和功之间的转换关系，证明了热力 学第二定律的正确性。
热辐射实验
通过测量不同温度下物体的辐射能，证明了熵增 加原理的正确性。
05 热力学的应用
热机效率的提高
热机效率的概念
热力学第二定律定义
熵增原理
热力学第二定律的本质
不可能把热从低温物体传到高温物体而不产 生其他影响；不可能从单一热源取热使之完 全转换为有用的功而不产生其他影响；不可 逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
在封闭系统中，自发过程总是向着熵 增加的方向进行，即熵增加原理。
揭示了热量传递和做功过程的不可逆 性，是能量耗散和转化过程的宏观规 律。
通过学习热力学基础，学生可以了解热现象的本质和规律，掌握热力学的 分析方法，为后续的物理学习和实际应用打下基础。
热力学的重要性
热力学在能源、化工、材料 、环保等领域有广泛应用， 是解决实际问题的重要工具
。
热力学的基本原理和方法对 于理解其他物理分支（如电 磁学、光学）以及交叉学科 （如生物物理、地球物理）
热力学第二定律的应用
空调制冷原理
利用制冷剂在蒸发器中吸热蒸发而降低温度，再通过冷凝器放出热 量，使室内温度降低。
汽车发动机效率
汽车发动机效率不可能达到100%，因为发动机工作时会产生热量 损失，这些热量无法完全转化为机械功。
热机效率
热机效率不可能达到100%，因为燃料燃烧产生的热量不可能完全转 化为机械功，其中一部分热量会以热量的形式散失到环境中。
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大学物理~热力学基础

大学物理~热力学基础

气体的内能
E i RT
2
(内能是态函数！)
气体的内能的增量
E i RT
2
二. 功
热量
P
S
dl
（1）功
计算系统在准静态膨胀过程中所作的功： dW F dl P S dl PdV
当活塞移动一段有限距离时
压强作功
W V2 P dV V1
V2
W PdV
热机发展简介
1698年萨维利和1705年纽可门先后发 明了蒸气机 ，当时蒸气机的效率极低 . 1765年瓦特进行了重大改进 ，大大提高了 效率 . 人们一直在为提高热机的效率而努 力，从理论上研究热机效率问题， 一方面 指明了提高效率的方向， 另一方面也推动 了热学理论的发展 .
各种热机的效率
大型柴油机效率
通过外界对系统作功的方法，提高系统的温 度，当系统的温度高于外界时，系统将当初所 吸的热量及由外界作功所转变的内能全部交还 给外界，系统恢复了原状。
外界呢？总能量没减少，但原来付出的机械能 变成了热能，外界没有恢复原状。所以
结论
热量从高温物体传到低温物 体的过程是不可逆的！
（3）气体的自由膨胀过程
dQ dE CV ( dT )V (dT )V
∵
1mol理想气体dE=
i 2
RdT
∴
Cv
=
i 2
R
（i为分子自由度）
所以，理想气体内能表达式又可写成
E CvT
2.定压摩尔热容量（Cp）：
1mol气体在定压过程中吸收热量dQ与温度的变化dT之比
Cp

dQ ( dT )p

dE+PdV ( dT )p

大学热学物理知识点总结

大学热学物理知识点总结

大学热学物理知识点总结1.热力学基本定律热力学基本定律是热学物理的基础，它包括三个基本定律，分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

（1）热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的热学表述，它规定了热力学系统能量的守恒性质。

简单地说，热力学第一定律表明了热力学系统能量的增减只与系统对外界做功和与外界热交换有关。

热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q-W，其中ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统吸热的大小，W表示系统对外界所作的功。

由此可以看出，系统的内能变化量等于吸收热量减去做的功。

（2）热力学第二定律热力学第二定律是热力学系统不可逆性的表述，它规定了热力学系统内部的熵增原理，即系统的熵不会减小，而只会增加或保持不变。

简单地说，热力学第二定律表明了热力学系统内部的任何一种热力学过程都是不可逆的。

这意味着热力学系统永远无法使热量全部转化为功，总会有一部分热量被转化为无效热。

热力学第二定律还表明了热力学过程的方向性，即热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能反向传递。

（3）热力学第三定律热力学第三定律规定了当温度趋于绝对零度时，任何物质的熵都将趋于一个有限值，这个有限值通常被定义为零。

简单地说，热力学第三定律表明了在绝对零度时，任何系统的熵都将趋于零。

热力学第三定律的提出对于热学物理的研究具有非常重要的意义，它为我们理解热学系统的性质提供了重要的基础。

2.热力学过程热力学过程是指热力学系统内部发生的一系列变化，包括各种状态参数的变化和热力学系统对外界的能量交换。

常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等。

这些过程在日常生活以及工业生产中都有着广泛的应用。

（1）等温过程等温过程是指在恒定温度下进行的热力学过程。

在等温过程中，系统对外界做的功和吸收的热量之比是一个常数。

这意味着等温过程的压强和体积成反比，在P-V图上表现为一条双曲线。

常见的等温过程有等温膨胀和等温压缩等。

（2）绝热过程绝热过程是指在无热交换的情况下进行的热力学过程。

大学物理-热力学

大学物理-热力学

存在温差而发生的能量传递 .
功与热量的异同 1）过程量：与过程有关；
T1 T2
T1 Q T2
2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；
1卡 = 4.18 J ， 1 J = 0.24 卡
3）功与热量的物理本质不同 .
功
宏观运动
分子热运动
热量
分子热运动
分子热运动
五、 内 能 （状态量）
物体内分子做无规运动的动能和势能的总和叫做 物体的内能。内能由系统的状态唯一地决定。内能的 改变量只由初末状态决定，和变化的具体过程无关。
p
A*
1
p
A*
1
2 *B
o
V
2 *B
o
V
理想气体内能 : 表征系统状态的单值函数 ,
理想气体 的内能仅是温度的函数 U U (T )
永 动 机 的 设 想 图
第一类永动机试图在不获 取能源的前提下使体系持续 地向外界输出能量。历史上 最著名的第一类永动机是法 国人亨内考在十三世纪提出 的“魔轮”，十五世纪，著 名学者达芬奇也曾经设计了 一个相同原理的类似装置， 1667年曾有人将达芬奇的设 计付诸实践，制造了一部直 径5米的庞大机械，但是这些 装置经过试验均以失败告终。
Cp,m CV ,m R
CV ,m
CV ,m
CV ,m
R 1
R
1
W 1 (T1 T2 ) 1 ( p1V1 p2V2 )
绝热过程方程的推导
dQ 0, dW dU pdV vCV ,mdT
pV vRT
pdV Vdp R pdV CV ,m
整理得
dp dV 0
pV
p
p2
2 T2

大学物理(热学知识点总结)


热力发电
利用高温热源和低温热源 之间的温差，通过热力循 环将热能转化为机械能， 再转化为电能。
04
热传递原理
导热、对流和辐射的原理
01 02
导热原理
导热是物质内部微观粒子（如分子、原子等）相互碰撞，将能量从高温 处传到低温处的现象。导热速率与物质的导热系数、温度梯度以及热流 路径的长度有关。
对流原理
热学的发展历程
古代对热现象的认识
01
人类很早就开始对热现象进行观察和利用，如火的使用、烧制
陶器等。
近代热学的形成
02
随着工业革命和科学技术的发展，热学逐渐形成一门独立的学
科，开始有越来越多的学者对热现象进行研究。
现代热学的应用
03
热学在能源利用、环境保护、航天航空等领域得到广泛应用，
成为推动人类社会发展的重要力量。
大学物理(热学知识点总 结)
• 热学概述 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律 • 热传递原理 • 热力学与日常生活
01
热学概述
热学的定义与重要性
定义
热学是一门研究热现象的学科，主要 探讨热量传递、热力学过程和热力学 定律等方面的内容。
重要性
热学是物理学的重要分支之一，与日 常生活、工程技术和科学研究密切相 关，对于理解物质的基本性质和变化 规律具有重要意义。
证明
热力学第一定律也可以通过实验来证明。例如，通过测量封闭系统中热量转移和相应体积变化等实验数据，可以 验证热力学第一定律。
定律的应用实例
实例1
在汽车发动机中，燃料燃烧产生的热量转化为机械能，驱动汽车行驶。这正是 热力学第一定律的应用，即能量从一种形式（化学能）转化为另一种形式（机 械能）。

大学物理热力学基础


2.过程方程：
V T
=
const.
P
等压膨胀
1
2
3.过程曲线：
o V1
V2
V
2
4.能量转换关系： W = 1 P dV = P(V2 - V1)
Q PC P(T 2T 1) EC V(T 2T 1)
吸热一部分用于对外做功，其余用于增加系统内能。
14
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三.等温过程(isothermal process) P
1
1.特点： T = const.
等温膨胀
2.过程方程： P V = const.
2
3.过程曲线：
o V1
V2 V
4.能量转换关系： E = 0
Q= W
2
W = 1 P dV =
RT
2
1
dV V
W
RTl nV( 2 ) V1
P1V1
ln(V2 V1
)
P1V1
ln(P1 P2
)
系统吸热全部用来对外做功。
=
CP CV
=
i +2 i
>1
对单原子分子， i = 3， = 1.67 对双原子分子， i = 5， = 1.40 对多原子分子， i = 6， = 1.33 (以上均为刚性理想气体分子)
12
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§7.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用
一.等容过程(isochoric process)
所以循环过程的效率为：
1Q2 17p2(V1V2)
Q1
5V`1(p1p2)
29
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大学物理(热学部分)练习题2021

练习一（热学）姓名 学号 班级1．关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度。

(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。

(3) 温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同。

(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

上述说法中，正确的是：(A) (1)、(2)、(4)。

(B) (1)、(2)、(3)。

(C) (2)、(3)、(4)。

(D) (1)、(3)、(4)。

［ ］2．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同(He N ρρ=2)，分子平均平动动能相同(kHe kN εε=2)，而且它们都处于平衡状态，则它们：(A) 温度相同，压强相同。

(B) 温度、压强都不同。

(C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强。

(D) 温度相同，但氮气的压强大于氦气的压强。

[ ]3．若室内升起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了：(A) 0.5％。

(B) 4％。

(C) 9％。

(D) 21％。

［ ］4．一定质量的理想气体储存于某一容器中，温度为T ，气体分子质量为m ，根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在X 方向的分量的下列平均值为： =x v ；=2x v 。

5．容器中储有1mol 的氮气，压强为1.33Pa ，温度为7℃，试求(1) 1m 3氮气的分子数； (2) 容器中氮气的密度；(3) 1m 3中氮气分子的总平动动能。

6.容器内有M =2.66kg 氧气，已知其气体分子的平动动能总和是E k =4.14×105J ，求： (1) 气体分子的平均平动动能； (2) 气体温度。

(阿伏伽德罗常量N A =6.02×1023/mol ，波尔兹曼常量k =1.38×10－23J•K －1)练习二（热学）姓名 学号 班级1．三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子密度n 相同，而方均根速率之比为4:2:1::222 C B A v v v ，则气体的压强之比P A ：P B ：P C 为： (A) 1：2：4。

大学物理 热力学基础详解


§ 3 气体的摩尔热容量
热容量：
（简称热容） 表示升高1K所吸收的热量
dQ C dT
（JK-1)
摩尔热容Cm ：当物质的量为1 mol 时的热容。 单位： （Jmol -1 K-1) 比热C比：当物质的量为 1 kg 时的热容。
C MC比
M C Cm M mol
单位： （J kg-1 K-1 )
(1)
理想气体状态方程 对其微分得:
M RdT PdV VdP M mol
M PV RT M mol
(2)
联立（1）、（2），得：
M PV const 将 与 PV RT 联立得: M mol

dP dV 0 P V
－1
PV const. ( 3)
(4)
V
T＝const .
√ (C) -700J
(D) 1000J
1
e
c b
思路: Ta ＝Tb
Vb Va Vb Va
０ 1 4 Eab 0
Va
V(10-3m3)
Qab Aab PdV
Vd
Eacbda 0
Qacbda Aacbda PdV PdV 500 - 1200( J )
-
P
－1
T ＝const . ( 5 )
（3）、（4）、(5)式称为绝热方程 （或泊松公式）。
注意：式中的各常数不相同！！！
绝热线比等温线陡 (1)、等温：PV=const
0 (2)、绝热： PV const
PA dp A点的斜率： dV VA a
PA dp A点的斜率： VA dV T
i2 Q A 2
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2 5 5 1 2 V(L) pBVB p AVA p A VB VA 0 2 2 Q1 W1 E1 3.54 102 J 2.53 102 J 12
B→C等容过程:
W2 0
Q2 E2
M 5 R TC TB 2 5 5 pCVC pBVB VB pC pB 2 2 2 5.07 10 J CV TC TB
E
M i M RT CV T 2
M
2
W p(V2 V1 )

R(T2 T1 )
V Q
M (CV R)T
系统吸收的热量一部分作功,一部分增加内能. 从热容量 M 等压摩尔 C C R i 2 R Q C p T 吸收热量 热容量: p V 2
B W净
D
C
V
22
二、卡诺循环
理想热机:工作物质只与两个恒温热源交换能量, 没有其它方面的能量损耗—卡诺机. T1 卡诺循环:工质是理想气体; 热力学过程是准静态过程; Q1 热交换过程是等温过程; E 与热源分离的过程是绝热过程. Q W
1.卡诺热机
p
等温膨胀A~B吸热: M V Q1 RT1 ln 2 W1 0 V1
第四章 热力学基础
热力学:热运动的宏观理论,宏观热现象.
对象:大量物质粒子组成的系统, 热力学系统.
内容:热力学系统的状态 (P,V,T) 变化时, 功、热量、内能转化关系、条件、 效率. 方法:从实验结果,能量角度, 不考虑微观运动.
1
§1 热力学第一定律 §2 热力学第一定律对理想气体的应用 §3 循环过程和卡诺循环
四、绝热过程 M i dW dE RdT dQ 0 不交换热量
1. 过程方程 绝热过程中P、V、T之间关系: M M RdT 1 pV RT pdV Vdp M M 2 dW CV dT pdV CV dT (1)、(2)式分别移R和CV到左边后相加得: pdV Vdp pdV 0 (CV R) pdV CVVdp 0 R CV Cp pdV CVVdp 0 (CV R) CP 15
内能是状态的单值函数,与过程无关.
M 理想气体的 dE C dT 内能变化: V
E
M

CV T
8
§2 热力学第一定律对理想气体的应用
过程特点,过程方程,PV图,W Q ΔE计算,结论.
一、等容过程 按热力学第一定律： Q E W 过程 p1 p2 方程 T1 T2 p 2
16
ln V ln p c
ln pV c
pV A 1 (常数)
泊松公式 γ绝热指数

p1V1 p2V2
2. p -V图 等温线
绝热线
pV p AVA
pV pAVA
2 V 图上区别:绝热线大于等温线斜率的绝对值. 3. 功的计算 由1(p1,V1,T1)到2(p2,V2,T2)
系统内能全部转化为对外作功.
以上各过程得到的结论式可作为公式使用,但要 掌握它们的推出过程,自己小结找出最基本式18 .
例2:对于氩气γ=1.7,求此气体由体积V1=2L绝 热压缩至体积为V2=1L的压强,气体所作的功以 及内能增量.若是等温压缩过程,各量又是多少? 设开始时压强p1=1atm. 等温过程: E 0 解： 绝热过程: pV pV 1 1 p2V2 1 1 p2V2 V pV p2 p1 1 21.7 3.25atm p2 1 1 2atm V2 V2 p1V1 p2V2 V2 M W E W RT ln 1 V1 5 3 1 2 3.25 1 1.013 10 10 0.7 V p1V1 ln 2 2 1.8110 J 外界对气体作正功. V1 1.40 102 J 19 E 1.81102 J
2
1
17
p1V1 W (V2 1 V1 1 ) 1 pV p2 pV 1 1 p2V2 1 1 V2
W p1V1 p2V2 M C (T T ) E 1 V 1 2
C p CV R R 1 CV CV CV
2
CP pdV CV Vdp 0 CP dV dp 0 CV V p dV dp 0 V p
i Cp 2 R R 2 i i CV i R 2
再由理想气体状态方程 消去p或V可得另外两个 过程方程:
过 pV A 1 常 程 TV 1 A 2 方 数 1 程 p T A3
V2 V2
M RT dV V1 V1 V V2 M p1 M Q RT ln RT ln 2 V1 p2 V
11
系统吸收的热量全部用来作功.
例1:气缸内储存一定质量的氧气(可视为刚性双 原子分子),经历如图所示的三个等值过程.求(1) 各等值过程中气体吸收的热量,对外作功,内能增 量,及整个过程的热量.(2)若气体由初态A开始, 只经历等压膨胀过程到达末态D,该过程中的热 量,作功,内能增量各是多少. p(Pa) 解： (1) A→B等压过程: C 2 W1 pA VB VA 1.01102 J A M M5 D 1 E1 CV TB TA R TB TA B
本课要求： 1.掌握热一律和计算功、内能、热量的方法. 2.会计算理想气体等值过程的功、内能、热量. 3.理解CV和Cp的表达式及物理意义. 4.理解绝热过程的过程方程,会应用.
作业:
P189 习题 2、4、11
20
参考书：
1.大学物理(上下册),大学物理编写组, 天津大学出版社,2005年.
2.大学物理学(五册),张三惠主编, 清华大学出版社. 3.大学物理通用教程(四册),钟锡华等主编, 北京大学出版社.
M
C→D等温过程:
E3 0
Q3 W3 VD VC p pCVC ln C pD M RTC ln
p(Pa)
2 1 C
A 1
B
D V(L)
13
0
2
2.8110 J
2
A→B→C→D整个过程: p(Pa)
W W1 W2 W3 3.82 102 J
E E1 E2 E3 7.60 102 J
dV 0 dW PdV 0 W 0 M i Q E RT 2
1 V 系统吸收的热量全部用来增加内能. M i CV T CV R 从热容量吸收热量: Q 2
9
二、等压过程 按热力学第一定律： Q E W 过程 V1 V2 方程 T1 T2 p1
21
§3 循环过程和卡诺循环 一、循环过程
系统经一系列状态变化后回到初始状态的过程. ΔE=0, p-V图上闭合曲线,面积为循环净功W净. p B A 正循环(顺时针):W净>0 W净 C 逆循环(逆时针):W净<0
D
Q净=W净 热机(正循环)
热机循环效率: p
V

制冷机 (逆循环)
W净 Q吸
A
V4 W Q Q 1 2 1 V M Q1 Q1 RT1 ln 2 V1
2
T1 B
Q2
M V RT2 ln 3 V4
24
T2 V2 V3 1 1 T1 V1 V4 D ~ A : TV T2V4 1 1 1.必须有两个热源 卡诺热机 1 Q2 1 T2 供吸热、放热. 效率: Q1 T1 2.效率只与T有关, 与工质无关. 一般热机 1 Q2 3.效率小于1,提高 效率: Q1 效率,提高T1.25
§4 热力学第二定律
2
§1 热力学第一定律
一、内能 系统在一定状态下的内在的各种能量的总和. 理想气体内能:所有分子平动、转动、振动动能 和振动势能之和.只是温度的函数,态函数.
E
M i RT 2
E
M i R T2 T1 2
二、功和热量 热量Q:分子之间交换无规运动的能量.过程量. 作功W:宏观位移与无规运动能量转换.过程量 . 3
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2. 功的计算 P 与过程有关. 对应P－V图上曲线下的面积. 计算膨胀作功:
p
V
s
dW psdl pdV
W dW
V2
dl
pdV V
1
膨胀 W>0,压缩 W<0. 利用热力学第一定律也可求功: Q E W 6
3. 热量的计算
热一律计算: Q E W 利用热容量计算: dQ dQ 1mol气体的热容量 C 比热c 1 dT MdT dQ M 质量为M的热容量 C M dQ CdT dT 摩尔热容量与过程有关: M CV dT 等容过程: dQ 等压过程: dQ
三、热力学第一定律 热力学第一定律:状态变化时功W、热量Q、 内能变化ΔE之间的关系.能量守恒.
Q E W
微分形式：dQ dE dW
正负规定: 吸热为正,放热为负; 系统对外作功为正,外界对系统作功为负; 温度升高,内能增加,温度降低,内能减小.
第一类永动机是不可能实现的!
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四、功、热量和内能增量的计算 1. 准静态过程 中间态 外界扰动 平衡态 平衡被破坏 新平衡态 状态变化 热力学过程 弛豫时间(从非平衡到平衡） 准静态过程:状态变化的时间 间隔大于弛豫时间. 状态图:状态量关系图, 曲线代表准静态过程,无摩擦.
M
Q

M

C p dT

C (T2 T1 )
对液固体近定容 7 .
4. 内能增量的计算 理想气体 E M i RT M C T 2 V 内能: 理想气体的内能变化: E