第10章热力学第一定律精选PPT.ppt

第10章热力学第一定律第1页，此课件共24页哦10-1 10-1 热力学第零定律热力学第零定律定义定义如果物体如果物体A A和物体和物体B B各与第三个物体各与第三个物体T T处于热平衡，处于热平衡，那么它们就相互处于热平衡。那么它们就相互处于热平衡。a)a)物体物体T T与物体与物体A A处于处于热平衡热平衡b)b)物体物体T T与物体与物体B B处于处于热平衡热平衡c)c)如果如果a a）和）和b b）是真）是真的，则物体的，则物体A A与物体与物体B B处于热平衡处于热平衡第2页，此课件共24页哦一、三种温标一、三种温标10-2 10-2 温度和热量温度和热量1 1）热力学温标热力学温标1K1K是水的三相点温度和是水的三相点温度和0K0K之差之差的的1/273.161/273.162 2）摄氏与华氏温标摄氏与华氏温标第3页，此课件共24页哦二、二、热量热量（1 1）热容）热容C C三、三、热容热容 比热容比热容 摩尔热容摩尔热容热量是系统和它的外界由于它们热量是系统和它的外界由于它们之间存在温度差而传递的能量。之间存在温度差而传递的能量。（2 2）比热容）比热容c c（3 3）摩尔热容）摩尔热容第4页，此课件共24页哦10-3 10-3 对气体做功与传热的分析对气体做功与传热的分析注意：注意：非静态过程不适用非静态过程不适用准静态过程的体积功准静态过程的体积功第5页，此课件共24页哦示功图：示功图：p-V 图上过程曲线下的面积图上过程曲线下的面积系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功循环过程的净功循环过程的净功第6页，此课件共24页哦系统从一个状态到另一个状态，对不同的过程，功系统从一个状态到另一个状态，对不同的过程，功W和热量和热量Q会有不同的值，功和热是与路径有关的量会有不同的值，功和热是与路径有关的量第7页，此课件共24页哦10-4 10-4 热力学第一定律热力学第一定律数学形式数学形式系统从外界吸热系统从外界吸热=内能增量内能增量+系统对外界做功系统对外界做功微小过程：微小过程：第8页，此课件共24页哦10-5 10-5 热力学第一定律对一些典型过程的应用热力学第一定律对一些典型过程的应用等值过程等值过程 定容过程定容过程 定压过程定压过程 等温过程等温过程绝热过程绝热过程一、一、定容过程定容过程 （dV=0 V=c)1 1）过程方程）过程方程查理定律查理定律第9页，此课件共24页哦2 2）热力学第一定律的具体形式热力学第一定律的具体形式3 3）气体的摩尔定容热容气体的摩尔定容热容单原子分子气体单原子分子气体双原子分子（刚性）双原子分子（刚性）吸热全部用于增加内能吸热全部用于增加内能由由得得注意注意第10页，此课件共24页哦二、二、定压过程定压过程 （dp=0 p=c)1)过程方程过程方程盖盖.吕萨克定律吕萨克定律2)热力学第一定律的具体形式热力学第一定律的具体形式第11页，此课件共24页哦3)3)气体的摩尔定压热容气体的摩尔定压热容迈耶公式迈耶公式泊松比泊松比单原子分子气体单原子分子气体双原子刚性分子双原子刚性分子第12页，此课件共24页哦三、三、等温过程等温过程 （dT=0 T=c)1）过程方程过程方程玻意耳玻意耳 马略特定律马略特定律2）热力学第一定律的具体形式）热力学第一定律的具体形式吸热全部用于对外做功吸热全部用于对外做功第13页，此课件共24页哦3 3）摩尔等温热容摩尔等温热容四四.绝热过程绝热过程特点：特点：dQ=0绝热材料绝热材料快速进行快速进行（如气体自由膨胀）（如气体自由膨胀）第14页，此课件共24页哦1 1）过程方程过程方程热力学第一定律热力学第一定律条件条件准静态准静态理想气体理想气体消去消去dT第15页，此课件共24页哦2）绝热线绝热线绝热线绝热线比等温线陡比等温线陡等温线等温线：pV=常量常量 双曲线双曲线过过pV图中某点（图中某点（A)第16页，此课件共24页哦3)3)热力学第一定律的具体形式热力学第一定律的具体形式4)4)摩尔热容摩尔热容第17页，此课件共24页哦10-6 10-6 热力学循环热力学循环一、循环过程一、循环过程1)1)定义：定义：系统经历一系列变化后又回到初始状态的系统经历一系列变化后又回到初始状态的 整个过程叫循环过程。整个过程叫循环过程。准静态循环过程准静态循环过程 相图中的闭合曲线相图中的闭合曲线顺时针：顺时针：正循环正循环逆时针：逆时针：逆循环逆循环第18页，此课件共24页哦d2)2)共同特征共同特征由热力学第一定律得：由热力学第一定律得：3)3)循环效率循环效率特征特征从外界吸热从外界吸热对外做功对外做功热机的循环热机的循环:d效率效率:第19页，此课件共24页哦卡诺循环：卡诺循环：工质只与两个恒温热源交换能量的准静态循环工质只与两个恒温热源交换能量的准静态循环卡诺正循环卡诺正循环卡诺逆循环卡诺逆循环如何在如何在 P-V 图中表示？图中表示？二、卡诺循环二、卡诺循环第20页，此课件共24页哦特点特点简单：简单：只需要两个热源只需要两个热源重要：重要：可以组成任何一种循环可以组成任何一种循环a.a.与两个恒温热源交换能量与两个恒温热源交换能量b.b.不与其它热源交换能量不与其它热源交换能量两个等温过程两个等温过程两个绝热过程两个绝热过程第21页，此课件共24页哦高温高温T T1 1低温低温T T2 2高温高温T T1 1低温低温T T2 2Q1Q2A=Q1-Q2Q2A Q1=A+Q2 卡诺循环过程：卡诺循环过程：例如：例如：正循环正循环第22页，此课件共24页哦等温过程：等温过程：绝热过程：绝热过程：p第23页，此课件共24页哦第24页，此课件共24页哦