大学物理 同学们好! 习 题 课 论 第1页共26页
大学物理 第1页 共26页 同学们好！ 习 题 讨 论 课
大学物理 习题课热力学第一定律及其应用 热力学第一定律: 包括机械运动和热运动在内的能量守恒定律 对任何热力学系统Q=△E+A 理想气体准静态过程O M C△T+|pd 要求: 应用于理想气体等体、等压、等温过程,绝热过程, 和各种循环过程。 第2页共26页
大学物理 第2页 共26页 习题课 热力学第一定律及其应用 热力学第一定律： 包括机械运动和热运动在内的能量守恒定律 对任何热力学系统 Q = E + A 理想气体准静态过程 = + 2 1 d V V CV T p V M Q 要求： 应用于理想气体等体、等压、等温过程，绝热过程， 和各种循环过程
大学物理 △E,A,Q求法 △E=△T 4准静态过程 A= pdv 2-A 非静态过程一A=Q-AE 等体Q==C△T 47或ON M 等压Q= 绝热Q=0 等温(准静态)Q=A=phn 第3页共26页
大学物理 第3页 共26页 E, A, Q 求法 E = C T M V Q − A A： 准静态过程 = 2 1 d V V A p V 非静态过程 A = Q − E Q： 等体 C T M Q = V C T M Q = p 绝热 Q = 0 等温（准静态） 1 2 ln V V Q = A = pV 等压 或 Q = E + A
大学物理 主要关系: 状态方程:p。1 RT p=nkT 摩尔热容: C=C +R 泊松比y >过程方程:等体过程:P 等压过程: 等温过程:pV1=p22 绝热过程:pW=p,H1=7y -T, 212 第4页共26页
大学物理 第4页 共26页 主要关系： ➢状态方程： RT p nkT M pV = = ➢摩尔热容： C p = CV + R V p C C 泊松比 = ➢过程方程： 2 2 1 2 1 2 1 1 T T V V T T p p 等体过程： = 等压过程： = 1 1 2 V2 等温过程：pV = p 绝热过程： − − − − − − = = = 2 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 1 , , p T p T pV p V TV T V
大学物理 >循环过程: △E=0 77 吸 o2 Q -Q2 卡诺循环: 7=1入 T-T 第5页共26页
大学物理 第5页 共26页 ➢卡诺循环： 1 2 2 1 2 1 T T T w T T − = = − ➢循环过程： 1 2 2 2 1 2 1 , Q Q Q A Q w Q Q Q A − = = = = − 吸 净 E = 0 Q净 = A净
大学物理 练习1 P2318-3讨论图中 Q=0 A→BA→>D过程 C 摩尔热容的正负 思路:T,>T△T0C0 B 4 v粗回甘vE0 A4→)D 第6页共26页
大学物理 第6页 共26页 练习1. E相同，且 E 0 A D A C A B → → → 思路： 0 0 0 0 0 Q C Q C TA T T P.231 8-3 讨论图中： A→ B A→ D过程 摩尔热容的正负 A Q = 0 T =C p A o V B C D
大学物理 PAA∠Q=0 C A→>C:绝热 Q1=A1+△E=0A1=-△E AC曲线下面积S1 B D A→BO,=A,+△E So 0 第7页共26页
大学物理 第7页 共26页 Q A E A E A C = + = = − → 1 1 0 1 : 绝 热 1 0 2 2 + = → = + A E A B Q A E 2 0, 0 0 2 = Q T C C T M Q AC曲线下面积 1 s 2 1 s s AB曲线下面积 A Q = 0 T =C p A o V B C D
大学物理 A→>D:g3=A3+△E >A,+△E=0 AD曲线下面积 O=0 C.△T T=C 3>0,A70>C 第8页共26页
大学物理 第8页 共26页 0 : 1 3 3 + = → = + A E A D Q A E 3 1 s s AD曲线下面积 3 0, 0 0 3 = Q T C C T M Q E E E AAB AAC AAD = = +) QAB QAC QAD 即： C C T 0 0 A Q = 0 T =C p A o V B C D
大学物理 (作业No.10)一定量的理想气体,从同一状态开 始其容积由V膨胀到V2,分别经历以下三个过程: (1)等压过程;(2)等温过程;(3)绝热过程。其中: 等压过程气体对外作功最多;等压过程气体内能增 加最多;等压过程气体吸收的热量最多 由p-图可知,等压过程曲线 (1)下面积最大,所以作功最多 等压过程末状态温度最高, 2)所以内能增量最大;由热力 (3)学第一定律Q=AE+A可知, O 等压过程吸热最多 第9页共26页
大学物理 第9页 共26页 （作业No.10） 一定量的理想气体，从同一状态开 始其容积由 膨胀到 ，分别经历以下三个过程： (1)等压过程；(2)等温过程；(3) 绝热过程。其中： 等压过程气体对外作功最多；等压过程气体内能增 加最多；等压过程气体吸收的热量最多。 V1 V2 (1) (2) (3) P V O 由p-V图可知，等压过程曲线 下面积最大，所以作功最多； 等压过程末状态温度最高， 所以内能增量最大；由热力 学第一定律 可知， 等压过程吸热最多。 Q = E + A
(作业No10)图示为一理想气体几种状态变化过程物理 的p-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: (1)温度降低的是AM过程; (2)气体放热的是AM、BM过程。 A解:(1)因为MT为等温线,所以 4>TM,AM为降温过程。 B AM:Q,=A2+△E,(0 < △E。<△E △E<△E 0=Q<Q Q<9=0 第10页共26页
大学物理 第10页共26页 (1) 温度降低的是 AM 过程； (2) 气体放热的是 AM、BM 过程。 O V p A B C T Q M （作业No.10）图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： 解：(1) 因为MT为等温线，所以 TA > TM , AM为降温过程。 (2) : = + ( 0) AM QA AE EA C C C Q Q Q CM Q A E QM Q A E = + = + = : : 0 ( 0) ( 0) Q C Q C Q C Q Q A A E E = 0 B B B Q Q Q BM Q A E QM Q A E = + = + = : : 0 = 0 B Q B Q B Q Q Q A A E E ( 0) ( 0)