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1、Date1第七章 热力学基础热力学的任务：从能量转换与守恒的观点出发，分析研究物 体在状态变化过程中热功转换的关系和条件。5.1 热力学第一定律及应用在热力学中,我们研究的物体(任意形态)一、 热功等效性1.改变系统状态的两种方式2.热功当量作功传递热量搅 拌热 力 学 系 统:传递热量作 功Date2电量热法 机械量热法 Date3是物体的有规则运动与系统内分子无规则 运动之间的转换，从而改变系统的内能。（2）传递热量是通过分子间相互作用来完成的3.作功与传递热量的本质区别 （1）作功是通过物体作宏观位移来完成的是系统外物体分子的无规则运动与系统内分子 无规则运动之间的转换，从而改变系统的内
2、能 。二、 热力学第一定律（一般表达式）（微分表达式）E是状态参量的函数，与过程无关 Q、A不是状态参量的函数，与过程有关其微小增量全微分不是全微分 Date4说明：（2） 正负规定系统放热系统吸热内能增加内能减少系统对外作功外界对系统作功（1）单位统一热力学第 一 定 律的确定，说明 第一类永动机是 不可能制成的。（3）热功转换不是直接的（4）第一类永动机：既不需要消耗系统内能，也不需要外界 供给能量，却能不断地对外作功的机器 。（5）适 用范围Date5准静态过程准静态过程在系统状态变化过程中所经历的各 个状态都由热平衡态构成的过程。如果有一个状态为非平衡态，则此过 程为非准静态过程。如果
3、系统进行的 速度过快，系统状态发生变化后，还 未来得及恢复新的平衡态，系统又发 生了变化，则该过程为非准静态过程 。如果过程进行的时间可视为准静态过程如果过程进行的时间 则为非准静态过程系统来得及恢复平衡态系统来不及恢复平衡态驰豫时间系统从非平衡态过渡到平衡态所用的时间Date6三、 的计算 1.功（A）气体所作的功等于曲线下的面积功是过程量2. E 的计算3. Q 的计算内能是状态量热量是过程量Date7四、热力学第一定律在等值过程中的应用（4）定性讨论：1.等容过程（1）过程特征：（2）过程方程：（3）特 征 图：等容线等容加热：等容冷却：（5）系统对外作功：（6）系统内能增量：（7）系统
4、的热量：V=恒量Date8（8）定容摩尔热容：定容摩尔热容是指1 mol 气体，在体积不变的情况下， 温度升高 1K 时所吸收的热量。用 CV 表示。物体热容：Mkg的物体温度升高 1K时所吸收的热量摩尔热容：取1mol物质1molMkgDate9（4）定性讨论：2. 等温过程（1）过程特征：（2）过程方程：（3）特 征 图： 等温膨胀：等温压缩：（6）系统对外作功：（5）系统内能增量：（7）系统的热量：T=恒量等温线Date10（4）定性讨论：3. 等压过程（1）过程特征：（2）过程方程：（3）特 征 图：（6）系统对外作功：（5）系统内能增量：（7）系统的热量：P=恒量等压线等压膨胀等压压
5、缩Date11（8）定压摩尔热容1 mol 气体，在压强不变的情况下，温度升高 1K 时所吸 收的热量。用 CP表示1mol热容比1 mol 理想气体，温度升高1K，等压 过程比等容过程多吸收8.31J的热量因为在等容过程中，气体吸收的热量全部用来增 加内能；而在等压过程中，气体吸收的热量除了 用来增加同样多的内能外，还要用来对外作功。微分Date12（4）定性讨论：4.绝热过程（1）过程特征： （2）过程方程：（3）特 征 图：（7）系统对外作功：（6）系统内能增量：（5）系统的热量：绝热膨胀：绝热压缩：返14Date13（8）过程方程的推导（2）由（1）得：（3）（1）两边乘CV：（3）代
6、入（2）：两边同除 以CVPV两边积分微分Date14等温膨胀：绝热膨胀：（9）绝热线比等温线陡返12Date15等温线T1T2T3T1=273KT2=433K理想气体O2例1：求：等压过程解：（1）Date16=273K=T2等温线T1T2T3=433K等容过程等温过程Date17例2：一系统如图所示:由a 态沿abc 到达c 态时，吸收 了350J 的热量，同时对外作了126J 的功。(1). 如图沿adc 进行, 则系统作功42，问这时系统吸收了多少热量?(2). 当系统由c 态沿曲线ca 返回a 态时，外界对系统作功84J , 问系统吸热还是放热 ? 热量传递了多少?(3). 若Ed - Ea= 167J ，试求ad 、及dc 各过程吸热多少？解:(1). 由热一定律:Date18(2). 放热!传递了308J 热量。(3). Date19小 结二、 热力学第一定律1.功（A）2. E 的计算3. Q 的计算一、 热功等效性三、 的计算Date200C0QP V0A0EPV=C方程dQ=0dT=0dP=0dV=0特征绝热等温等压等容过程四、热力学第一定律在等值过程中的应用Date21
