第三章-热力学优秀PPT.ppt

1 1、驾驭热力学第确定律。、驾驭热力学第确定律。2 2、驾驭热力学第确定律对志向气体的应用、计算。、驾驭热力学第确定律对志向气体的应用、计算。3 3、驾驭循环过程、卡诺过程及效率的计算。、驾驭循环过程、卡诺过程及效率的计算。4 4、驾驭热力学其次定律、实质、统计意义。、驾驭热力学其次定律、实质、统计意义。5 5、理解熵的概念及熵增加原理。、理解熵的概念及熵增加原理。本章重点：本章重点：1 1 热力学第确定律热力学第确定律基本概念基本概念一、热力学系统与热力学状态一、热力学系统与热力学状态系统的外界系统的外界(外界外界)：能够与所探讨的热力学系统发：能够与所探讨的热力学系统发生相互作用的其它物体。生相互作用的其它物体。外界外界系统系统外界外界分为：孤立系统分为：孤立系统 封闭系统封闭系统 开放系统开放系统1、热力学系统、热力学系统(系统系统)：指热力学的探讨对象。：指热力学的探讨对象。2、平衡状态：在没有外界影响的状况下，系统各、平衡状态：在没有外界影响的状况下，系统各部分的宏观性质在长时间内不发生变更的状态。部分的宏观性质在长时间内不发生变更的状态。1、热力学过程：系统从某状态起先经验一系列的中间、热力学过程：系统从某状态起先经验一系列的中间状态到达另一状态的过程。状态到达另一状态的过程。2112（驰豫时间：从一个热力学平衡态转化到另一个热力学平衡态所须要的时间）二、热力学过程与准静态过程二、热力学过程与准静态过程 非准静态过程：从一个热力学平衡态转化到另一个热力非准静态过程：从一个热力学平衡态转化到另一个热力学平衡态所经验的中间状态是非平衡态过程。学平衡态所经验的中间状态是非平衡态过程。说明：说明：实际过程是非准静态过程，但只要过程进行的时间 远大于系统的驰豫时间，均可看作准静态过程。如 实际汽缸的压缩过程可看作准静态过程。S2、准静态过程：在过程进行的每一时刻，系统都无限地接、准静态过程：在过程进行的每一时刻，系统都无限地接近平衡态。近平衡态。(1)(1)准静态过程是一个志向过程；准静态过程是一个志向过程；(3)(3)准静态过程在状态图上可用一准静态过程在状态图上可用一条曲线条曲线P-V P-V 图表示。图表示。(2)(2)除一些进行得极快的过程（如除一些进行得极快的过程（如爆炸过程）外，大多数状况下都爆炸过程）外，大多数状况下都可以把实际过程近似看成是准静可以把实际过程近似看成是准静态过程；态过程；OVp说明说明V热源热源Q热源热源PQ恒温大热源恒温大热源TTQ等容过程等容过程等压过程等压过程等温过程等温过程Vp(a)(c)(b)a-等体过程b-等压过程c-等温过程常见常见准静态过程准静态过程:等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程、三、热功转换的能量：内能、功、热量三、热功转换的能量：内能、功、热量1、内能、内能(E)（Internal energy）：是物体中分子无规则运动能量的总和，是状态量。志向气体志向气体说明：说明：1.1.内能是状态的单值函数，与过程无关。当系统由状态内能是状态的单值函数，与过程无关。当系统由状态1 1变化变化到状态到状态2 2，内能变化为，内能变化为 ，与过程无关。与过程无关。2.2.系统从某一状态，经历一系列变化回到原来的状态，则系统从某一状态，经历一系列变化回到原来的状态，则2、功、功(W)W)（Work）：是能量传递和转化的量度，是过程量。SV1V2OVp12准静态过程准静态过程:1.气体体积膨胀时，气体体积膨胀时，dV0，dW0，系统对外界做功；，系统对外界做功；2.气体体积缩小时，气体体积缩小时，dV0，dW 02、熵增加原理、熵增加原理在孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行在孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行（说明：熵增原理只能应用于孤立系统，对于开放系统，（说明：熵增原理只能应用于孤立系统，对于开放系统，熵是可以削减的）熵是可以削减的）孤立系统孤立系统(自然过程自然过程)W1W2(，自动进行自动进行)热力学其次定律的普遍表述热力学其次定律的普遍表述 ：一切自发过程总是向着熵增加的方向进行一切自发过程总是向着熵增加的方向进行 。（1）若系统经绝热过程后熵不变，则此过程是可逆的；若熵增加，则此过程是不行逆的。可推断过程的性质可推断过程的性质 （2）孤立系统内所发生的过程的方向就是熵增加的方向。可推断过程的方向可推断过程的方向说明说明