第3章 热力学第一定律
第 3 章 热力学第一定律
第3章热力学第一定律 口热力学是研究热现象的规律及其应用的学科 口在热力学中,不考虑物质的微观结构和过程, 而以观测和实验事实做依据,主要以能量和 统计的角度出发,从宏观上分析、研究在物 态变化过程中有关热功转换的关系和条件
第 3 章 热力学第一定律 ❑热力学是研究热现象的规律及其应用的学科。 ❑在热力学中，不考虑物质的微观结构和过程， 而以观测和实验事实做依据，主要以能量和 统计的角度出发，从宏观上分析、研究在物 态变化过程中有关热功转换的关系和条件
第3章热力学第一定律 口准静态过程 口热力学第一定律 口理想气体的热力学过程 口热力学循环
第 3 章 热力学第一定律 ❑准静态过程 ❑热力学第一定律 ❑理想气体的热力学过程 ❑热力学循环
准静态过程 状态I 状态Ⅱ 热力学过程 P2 v2 弛豫时间t 口时间t有限,热力学过程是非静态过程,无 确定的状态参量。 口t→>∞时,在每一瞬时,系统都处于平 衡状态,这样的过程称为准静态过程
准静态过程 弛豫时间 t 热力学过程 P1 V1 T1 状态Ⅰ P2 V2 T2 状态Ⅱ ❑时间 t 有限，热力学过程是非静态过程，无 确定的状态参量。 ❑ 时，在每一瞬时，系统都处于平 衡状态，这样的过程称为准静态过程。 t →
准静态过程 口对热力学系统,在状态图PV、PT或 TV图上任一点,都对应一平衡态,而图 中任一曲线,都代表 个准静态过程。而非Patm 平衡态没有确定且统 的态参量,故在上 述图中无法表示非平 衡态和非静态过程。 123v(m°)
准静态过程 ❑ 对热力学系统，在状态图 P—V 、P—T 或 T—V 图上任一点，都对应一平衡态，而图 中任一曲线，都代表一 个准静态过程。而非 平衡态没有确定且统 一的态参量，故在上 述图中无法表示非平 衡态和非静态过程
热力学第一定律 口系统的内能 口作功 口传热 口第一定律
热力学第一定律 ❑系统的内能 ❑作功 ❑传热 ❑第一定律
系统的内能 口改变热力学系统的内能,其状态就发生变化。 口系统的内能就是热力学系统中所有分子热运 动动能和分子间相互作用势能之和,故内能 是状态的函数 口当系统从一个状态转变到另一个状态时,内 能的变化只决定于始、末两个状态,而与转 变过程无关。 口理想气体只有动能,没有势能,内能仅是温 度的函数,即E=E(T)
系统的内能 ❑改变热力学系统的内能，其状态就发生变化。 ❑系统的内能就是热力学系统中所有分子热运 动动能和分子间相互作用势能之和，故内能 是状态的函数。 ❑当系统从一个状态转变到另一个状态时，内 能的变化只决定于始、末两个状态，而与转 变过程无关。 ❑理想气体只有动能，没有势能，内能仅是温 度的函数，即 E = E (T )
作功 口作功是系统与外界相互作用、交换能量的 种方式,通过做功,系统和外界之间交流能 量,从而引起系统状态的变化。 口作功与过程有关,因此功不是态参量 焦耳实验 电源
作功 ❑作功是系统与外界相互作用、交换能量的一 种方式，通过做功，系统和外界之间交流能 量，从而引起系统状态的变化。 ❑作功与过程有关，因此功不是态参量。 ➢焦耳实验
作功 气体体积膨胀,系统对外界做正功。 SA= PSd= pdv P:dv d>0a4>0 O 对准静态过程 P 口例题P105
作功 ➢气体体积膨胀，系统对外界做正功。 A = pSdx = pdV dV 0 A 0 ➢对准静态过程 = 2 1 V V A pdV ❑例题P.105
传热 口传热是系统与外界交换能量的另一种形式。 口传热和作功一样,也与过程有关,是过程量, 不是态参量,因而说“系统含有多少热量” 是错误的。 口系统和外界交换能量,既可通过作功完成, 又可通过传热完成。功和热量有等当性,因 此,功和热量量纲都是L2MT2,单位都是 焦耳
传热 ❑传热是系统与外界交换能量的另一种形式。 ❑传热和作功一样，也与过程有关，是过程量， 不是态参量，因而说“系统含有多少热量” 是错误的。 ❑系统和外界交换能量，既可通过作功完成， 又可通过传热完成。功和热量有等当性，因 此，功和热量量纲都是 L2MT-2 ，单位都是 焦耳