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知识点睛热力学第一定律是能量守恒在热学中的体现，是解决所有涉及动力学过程的热力学题目 的基础。
“活塞”是连接两个互相分离的腔体的一种装置。
由于活塞通常可以自由移动，因此问 题会变得十分复杂。
然而，活塞题通常的特点是烦而不难，希望同学们能够耐心求解。
本讲 将向您介绍热力学第一定律以及一些活塞过程。
学完之后能给你的同学讲明白这几个问题，就算成功了：1） 为什么内能之和状态有关，做功和吸热与过程有关，为什么比热是与过程有关的，而不只是材料的属性。
2） 当活塞两边压强不一样的时候，算体积功，应当怎样选择用哪一边计算。
热力学第一定律：这是能量守恒在热力学过程中的体现。
当系统与外界间的相互作用既有做功又有热传递两种方式时，设系统内能增加量为 ∆E 。
在这一过程中系统从外界吸收的热量为 Q ，外界对系统做功为 W ，则 ∆E = Q + W 。
式中各量是代数量，有正负之分。
系统吸热 Q ＞0，系统放热 Q ＜0；外界做功 W ＞0，系统做功 W ＜0；内能增加。
△E＞0，内能减少△E＜0。
热力学第一定律是普遍的能量转化和守恒定律在热现象中的具体表 现。
活塞过程泛指容器中有活塞的气体过程。
通常气体过程是要求准静态的，因此活塞在任意时刻都受力 平衡。
这是沟通两个腔体中的气体的一个条件。
运用理想气体状态方程和热力学第一定律即可解决大部分 活塞问题。
还有一类特殊的活塞问题，是求解在平衡状态下，活塞偏离平衡位置的小振动。
通常，如果没有特殊 说明，那么我们取气体的绝热模型。
我们把满足 PV n=常量的过程称为多方过程，其中 n为多方系数。
n=1 时，即为等温过程，n=γ时为绝 热过程，n=0 为等压过程，n=∞为等体过程。
高二物理竞赛 第 2 讲 热力学第一定律与活塞运动本讲导学2通常，我们可以运用热学和力学来计算我们的大气层高度。
一个模型是等温模型，它假设各个高度的 大气是等温的，进而求解。
另一个模型是绝热模型，它假设气体的热交换是不充分的，不同高度的大气满足绝热关系：PV γ=C 。
热力学过程热力学过程是研究能量转化和能量传递的学科，它涵盖了热力学系统的各种性质和行为。
热力学过程可以分为几种基本类型，包括等温过程、绝热过程、等压过程和等容过程等。
这些过程在自然界和工程领域中都有着广泛的应用，对于我们理解能量转化和控制系统行为至关重要。
等温过程是指系统在恒定温度下发生的过程，系统与外界交换热量，但系统内部温度保持恒定。
在等温过程中，系统对外界做功或从外界获得功，使系统内部能量保持不变。
例如，我们可以通过等温过程来研究热机的效率和性能。
绝热过程是指系统与外界不发生热量交换的过程，系统内部没有热量的流入或流出。
在绝热过程中，系统的内能发生变化，同时系统对外界做功或从外界获得功。
绝热过程常常用于研究理想气体的行为，例如在压缩空气或膨胀气体过程中。
等压过程是指系统在恒定压力下发生的过程，系统与外界交换热量，但系统内部压力保持不变。
在等压过程中，系统内部能量发生变化，同时系统对外界做功或从外界获得功。
等压过程常用于研究恒压条件下的热量传递和功率输出。
等容过程是指系统在体积不发生变化的情况下发生的过程，系统内部不做体积功。
在等容过程中，系统内部能量发生变化，但系统对外界不做功。
等容过程常用于研究恒容条件下的热量传递和内能变化。
热力学过程的研究不仅有助于我们理解自然界中能量转化的规律，也有助于我们设计和优化工程系统。
通过对不同类型热力学过程的研究，我们可以更好地理解系统的行为，并提高系统的效率和性能。
因此，热力学过程在能源、环境保护、材料科学等领域都具有重要意义。
总的来说，热力学过程是研究能量转化和传递的学科，涵盖了各种不同类型的过程。
这些过程在自然界和工程领域中都有着广泛应用，对于我们理解能量转化和控制系统行为至关重要。
通过深入研究热力学过程，我们可以更好地优化系统设计，提高能源利用效率，推动科学技术的发展。
授课教案（Teaching plan）培养目标作为现代高等教育的发端，天津大学在一百一十多年的办学实践中，秉承“实事求是”校训和“严谨治学、严格教学要求”的双严方针，牢固树立学校以育人为本、育人以教育为先、质量是学校的生命线、教学工作在学校具有优先地位的理念。
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本课程是高等学校化学工程及工艺专业（本科）的一门专业基础课，是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学等技术基础知识后的一门专业主干课。
本课程主要讲授化工生产实际中复杂物系的分级、分离、浓缩、提纯等技术。
通过该课程的学习，使学生掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，简捷和严格计算方法以及强化改进操作的途径，并对一些新型分离技术有一定的了解，能够根据具体的分离任务和分离要求，选择适宜的分离方法，设计合理的分离序贯。
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本课程着重基本概念的理解，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础。
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另外，在讲授传统分离技术的同时，还不断引进新型分离技术的有关内容，并逐渐加强其重要性，以拓宽学生在分离工程领域的知识面，从而适应多种专业化方向的要求。
难点在于本课程中应用到很多化工热力学和传递过程理论，内容较为深奥和抽象。
化工热力学精ppt课件目录•化工热力学基本概念•流体的热物理性质•化工过程能量分析•相平衡与相图分析•化学反应热力学基础•化工热力学在工艺设计中的应用PART01化工热力学基本概念孤立系统与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统。
开放系统与外界既有能量交换又有物质交换的系统。
封闭系统与外界有能量交换但没有物质交换的系统。
热力学系统及其分类热力学基本定律热力学第零定律如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统也必定处于热平衡状态。
热力学第一定律热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
热力学第二定律不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或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，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
状态方程与状态参数状态方程描述系统或它的性质和本质的一系列数学形式。
将系统的物理性质用数学形式表达出来，即建立该系统各状态参数间的函数关系。
状态参数表征体系特性的宏观性质，多数指具有能量量纲的热力学函数（如内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能）。
偏微分与全微分概念偏微分在多元函数中，函数对每一个自变量求导数，就是偏导数。
全微分如果函数z = f(x, y) 在(x, y) 处的全增量Δz = f(x + Δx, y + Δy) -f(x, y) 可以表示为Δz = AΔx + BΔy + o(ρ)，其中A、B 不依赖于Δx, Δy 而仅与x, y 有关，ρ = √[(Δx)2 + (Δy)2]，此时称函数z = f(x, y) 在点(x, y) 处可微，AΔx + BΔy 称为函数z = f(x, y) 在点(x, y) 处的全微分。
PART02流体的热物理性质基于实验数据的经验方法利用已有的实验数据，通过拟合、插值等数学手段，得到纯物质的热物理性质随温度、压力等条件的变化规律。
