§3-4功热量热力学第一定律 系统的内能 热力学系统:所要研究的物体 外界:与系统发生作用的环境 系统内能E=E(T)+En()=E(T, 气体内能是系统状态的单值函数 对理想气体E=E(T) MM RT 温度的单值函数 mol
一 .系统的内能 热力学系统：所要研究的物体 外界：与系统发生作用的环境 E E (T) E (V) = k + p = E(T,V) ----气体内能是系统状态的单值函数 §3-4 功 热量 热力学第一定律 系统内能 对理想气体 E E (T) = k RT i M M mol 2 = ----温度的单值函数
二、功和热量 1、功:系统的边界发生宏观位移 产生系统的内能转化的过程叫做功 ☆2由于系统与外界有温度差存在, 通过分子的碰撞进行传递内能的过 程,而传递能量叫热量
二、功和热量 1、功：系统的边界发生宏观位移， 产生系统的内能转化的过程叫做功 。 ☆2由于系统与外界有温度差存在， 通过分子的碰撞进行传递内能的过 程，而传递能量叫热量
3热功等效性 搅拌器 加 热 方 法高温物体 作功和热量传递具有相同的效果,它 们都是能量变化的量度 1卡=4186J 內能功热量
3.热功等效性 高温物体 加 热 方 法 搅拌器 作功和热量传递具有相同的效果，它 们都是能量变化的量度 1卡= 4.186 J 内能 功 热量
准静态过程 准静态过程 1准静态过程是由一系列依次接替的平 衡态所组成的过程。 准静态过程是一种理想的过程,当实际 过程进行的无限缓慢时,各时刻系统的 状态无限接近平衡态。 2驰豫时间:系统从非平衡态达到平衡 态需要的时间
准静态过程 一 .准静态过程 1.准静态过程是由一系列依次接替的平 衡态所组成的过程。 准静态过程是一种理想的过程，当实际 过程进行的无限缓慢时，各时刻系统的 状态无限接近平衡态。 2.驰豫时间：系统从非平衡态达到平衡 态需要的时间
准静态过猩中的功 da= Fdl= psdl pdv Jy pdy 功的几何意义:功在 数值上等于p~V图上 过程曲线下的面积 v dv V, y 热力学第一定律
二.准静态过程中的功 dl Fdl S dA = = pSdl = pdV = 2 1 V V A pdV p dV V p 功的几何意义：功在 数值上等于p~V 图上 过程曲线下的面积 F V1 V2 1 2 S F S F S F S F S F S F 热力学第一定律
热力学第一定律 1.在给定的过程中外界对系统所做的功 和传递给系统的热量之和等于系统内能 的增加量,这一结论称热力学第一定律 Q=E2-E1+A=△E+A 对微小的状态变化过程 dQ=dE +da
三. 热力学第一定律 1.在给定的过程中外界对系统所做的功 和传递给系统的热量之和等于系统内能 的增加量，这一结论称热力学第一定律 Q = E2 − E1 + A = E + A 对微小的状态变化过程 dQ = dE + dA
Q=△E+plV do=dE+ pdv 讨论 内能是状态的单值函数,所以△E与过 程无关 A相当于过程曲线下的面积,与过程 有关,所以Q也与过程有关,即两者都 是过程量 热力学第一定律
讨论: 内能是状态的单值函数，所以E与过 程无关 A 相当于过程曲线下的面积，与过程 有关，所以Q也与过程有关，即两者都 是过程量 = + 2 1 V V Q E pdV dQ = dE + pdV 热力学第一定律
讨论:正负号意义 Q:“+”表示系统吸收热量 -”表示系统放热 △E:“+”表示系统内能增加 -”表示系统内能减少 A:“+”表示系统对外作功 -”表示外界对系统作功 热力学第一定律
讨论：正负号意义 △E: “＋”表示系统内能增加 A: “＋”表示系统对外作功 Q: “＋”表示系统吸收热量 “－”表示系统放热 “－”表示系统内能减少 “－”表示外界对系统作功 热力学第一定律
「例1系统从A→B→A经历一个循环,且 EB>EA。(1)试确定A→B,以及B→A的 功A的符号及含义;(2)Q的符号如何确 定;(3)循环总功和热量的正负 解:(1)A≌B,气体膨胀tP A1>0:气体对外做功 B→A,气体压缩 B A2<0:外界对气体做功 热力学第一定律 b y
[例1]系统从A→B→A经历一个循环，且 EB>EA 。(1)试确定A→B，以及B→A的 功A的符号及含义；(2)Q的符号如何确 定；(3)循环总功和热量的正负 p V A B VA VB 解：(1)A B, 气体膨胀 B A, 气体压缩 热力学第一定律 A1>0:气体对外做功 A2<0:外界对气体做功
(2)A=B:Q=EB-EA+A>0吸热 B→A:Q2=E1-EB+A2A A<0Q<0 B 热力学第一定律 b y
(2)A B: Q1 = EB − EA + A1 0 吸热 B A: Q2 = EA − EB + A2 0 放热 (3)A B A: E = 0 Q = A 总功： A = A1 + A2 A2 A1 A 0 Q 0 p V A B 热力学第一定律 VA VB