热力学小结 物理学教程 (第二版) 1.准静态过程从一个平衡态到另一平衡态所 经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程 准静态过程在平衡态p-V图上可用一条曲线来表示 2.准静态过程功的计算 W- pdv (功是过程量) 3.热量：热量是高温物体向低温物体传递的能量， (热量也是过程量) > 摩尔热容：1mol理想气体温度升高1度所吸收的热 量.（与具体的过程有关） Cp.m-Cv.m =R R i+2 R p,m i+2 2 p,m 第八章热力学基础
第八章 热力学基础 物理学教程 热力学小结 （第二版） 1. 准静态过程 从一个平衡态到另一平衡态所 经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程 . 准静态过程在平衡态 p –V 图上可用一条曲线来表示 2. 准静态过程功的计算 = 2 1 d V V W p V （功是过程量） 3. 热量： 热量是高温物体向低温物体传递的能量. （热量也是过程量） ➢ 摩尔热容：1mol理想气体温度升高1度所吸收的热 量. （与具体的过程有关） R i CV 2 ,m = R i C 2 2 p,m + = i i C C V p 2 ,m ,m + = = Cp ,m −CV,m = R
热力学小结 物理学教程 (第二版) 4.理想气体的内能：理想气体不考虑分子间的相互 作用，其内能只是分子的无规则运动能量（包括分子内 原子间的振动势能)的总和，是温度的单值函数 内能是状态量E=E(T=RT/2 > 理想气体内能变化与Cvm的关系dE=vCv.dT 5.热力学第一定律系统从外界吸收的热量，一部 分使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功. Q=E2-E+W 对于无限小过程dQ=dE+dW (注意：各物理量符号的规定) 第八章热力学基础
第八章 热力学基础 物理学教程 热力学小结 （第二版） ➢ 理想气体内能变化与 CV,m 的关系 dE = CV,mdT 5. 热力学第一定律 系统从外界吸收的热量，一部 分使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功. Q = E2 − E1 + W ➢ 对于无限小过程 dQ = dE + dW （注意：各物理量符号的规定） 内能是状态量 E = E(T) 4. 理想气体的内能：理想气体不考虑分子间的相互 作用，其内能只是分子的无规则运动能量（包括分子内 原子间的振动势能）的总和，是温度的单值函数. =iRT 2
热力学小结 物理学教程 (第二版) 过程 等体 等压 等温 绝热 过程特点 dy=0 dp 0 dT 0 d0=0 过程 =C 方程 T V=C PV'=( pV=C V-IT=C Pr-IT-7=( 热一律 do,dE dop dE+pdo dor=pdu dE+pdv=0 热量Q vCv.m(T2-T) vCp.m(T2-T) vRTI 0 V -VCv.m(T2-Ti) 功W 0 P(V2-V) vRT In V2 PV-PV2 y-1 内能变化 AE=E2-E=vCV.m (T2-Ti) Cv,m=R i+2 摩尔热容 2 Cpm R 0 2 第八章热力学基础
第八章 热力学基础 物理学教程 热力学小结 （第二版） dV = 0 dp = 0 dT = 0 dQ = 0 C T p = C T V = pV = C PV = C1 2 1 V T = C − 3 1 P T = C − − 0 热量Q 功 W 1 2 ln V V CV,m (T2 −T1 ) Cp,m (T2 −T1 ) RT 0 ( ) P V2 −V1 1 2 ln V V RT ( ) − CV,m T2 −T1 1 1 1 2 2 − − PV PV ( ) E = E2 − E1 = CV,m T2 −T1 dQ dE dQp = dE + pdv dQT = pdv dE + pdv = 0 v = R i C 2 V,m = R i C 2 2 P ,m + = 0 过程 等体 等压 等温 绝热 过程特点 过程 方程 热一律 内能变化 摩尔热容
热力学小结 物理学教程 (第二版) 6.循环：系统经过一系列状态变化后，又回到原来 的状态的过程叫循环.循环可用p一V图上的一条闭合曲 线表示 > 热机：顺时针 W 热机效率门= =1 2 方向进行的循环 2 > 致冷机：逆时针 o 致冷系数 e= 方向进行的循环 9-Q2 >卡诺循环：系统只和两 卡诺热机效率 7=1- T 个恒温热源进行热交换的 卡诺致冷机 T 准静态循环过程 e= 致冷系数 T-T 第八章热力学基础
第八章 热力学基础 物理学教程 热力学小结 （第二版） 6. 循环: 系统经过一系列状态变化后，又回到原来 的状态的过程叫循环. 循环可用 p—V 图上的一条闭合曲 线表示. 热机效率 1 2 1 1 Q Q Q W ➢ 热机 = = − : 顺时针 方向进行的循环 致冷系数 1 2 2 2 Q Q Q W Q e − ➢ 致冷机: 逆时针 = = 方向进行的循环 卡诺热机效率 1 2 1 T T = − 卡诺致冷机 致冷系数 1 2 2 T T T e − = ➢ 卡诺循环: 系统只和两 个恒温热源进行热交换的 准静态循环过程
热力学小结 物理学教程 (第二版) 7.热力学第二定律 > 开尔文表述：不可能制造出这样一种循环工作的热 机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他 物体，或者说不使外界发生任何变化. >克劳修斯表述不可能把热量从低温物体自动传到高 温物体而不引起外界的变化. 8.可逆过程与不可逆过程 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，而不引起其他变化，这样的过程叫做可逆 过程.反之称为不可逆过程 >热力学第二定律的实质：自然界一切与热现象有关 的实际宏观过程都是不可逆的. 第八章热力学基础
第八章 热力学基础 物理学教程 热力学小结 （第二版） ➢ 开尔文表述: 不可能制造出这样一种循环工作的热 机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他 物体，或者说不使外界发生任何变化 . ➢ 克劳修斯表述 不可能把热量从低温物体自动传到高 温物体而不引起外界的变化 . 7. 热力学第二定律 8. 可逆过程与不可逆过程 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, 而不引起其他变化, 这样的过程叫做可逆 过程. 反之称为不可逆过程. ➢ 热力学第二定律的实质：自然界一切与热现象有关 的实际宏观过程都是不可逆的
热力学小结 物理学教程 (第二版) 9.卡诺定理 1)在相同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 10.熵：在可逆过程中，系统从状态A改变到状态B, 其热温比的积分是一态函数熵的增量 ,-,-或ds- T > 熵增原理：孤立系统的熵永不减少必S≥0·孤立 系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过 程，其熵要增加. 八音热学其础
第八章 热力学基础 物理学教程 热力学小结 （第二版） 9. 卡诺定理 1） 在相同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 . T Q T Q S S B A B A d ds d − = = 或 10. 熵: 在可逆过程中，系统从状态A改变到状态B， 其热温比的积分是一态函数熵的增量 . ➢ 熵增原理：孤立系统的熵永不减少 . 孤立 系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过 程，其熵要增加 . S 0