8-01,02 准静态过程 功 热量(精品).ppt

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1、第八章第八章 热力学基础热力学基础热力学第一定律热力学第一定律 基本概念：准静态过程，功，热量，内能基本概念：准静态过程，功，热量，内能 定律内容：能量守恒定律内容：能量守恒 定律的应用：等值过程，循环过程定律的应用：等值过程，循环过程热力学第二定律热力学第二定律一一 准静态过程准静态过程（理想化的过程）（理想化的过程）热力学过程热力学过程 当系统的状态随时间变化时，我们就说当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在经历一个热力学过程，简称过程系统在经历一个热力学过程，简称过程 非静态与准静态过程非静态与准静态过程非静态与准静态过程非静态与准静态过程 弛豫时间弛豫时间 随着过程的发生，系统从平衡

2、态随着过程的发生，系统从平衡态 破坏到新平衡态建立所需的时间破坏到新平衡态建立所需的时间 非静态过程非静态过程实际过程发生的时间比较短，小实际过程发生的时间比较短，小于弛豫时间，这意味着系统在过程中经历了一系于弛豫时间，这意味着系统在过程中经历了一系列非平衡态，这样的过程称为非静态过程。列非平衡态，这样的过程称为非静态过程。当过程发生时间当过程发生时间弛豫时间，中间过程可弛豫时间，中间过程可以看作平衡态，这样的过程称为以看作平衡态，这样的过程称为准静态过程准静态过程(一一种理想的极限种理想的极限)二二 功功（过程量）（过程量）功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动功是能量传递和转换的量度，

3、它引起系统热运动 状态的变化状态的变化.注意：注意：作功与过程有关作功与过程有关.宏观运动能量宏观运动能量热运动能量热运动能量三三 热热 量量（过程量过程量）通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间存在温差而发生的能量传递存在温差而发生的能量传递.1）过程量：与过程有关；）过程量：与过程有关；2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；）等效性：改变系统热运动状态作用相同；宏观运动宏观运动分子热运动分子热运动功功分子热运动分子热运动分子热运动分子热运动热量热量3）功与热量的物理本质不同）功与热量的物理本质不同.1卡卡=4.18 J ，1 J=0.24 卡

4、卡功与热量的异同功与热量的异同 实验证明系统从实验证明系统从 A 状态变化到状态变化到 B 状态，可以采用做功和状态，可以采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只要始末状态确定，做功传热的方法，不管经过什么过程，只要始末状态确定，做功和传热之和保持不变和传热之和保持不变.四四 内内 能能（状态量）（状态量）2AB1*2AB1*理想气体理想气体的内能仅是温度的函数的内能仅是温度的函数.焦耳焦耳(J.P.Joule 1818.121889.10)是英国曼彻斯特一是英国曼彻斯特一位酿酒世家的儿子，业余科学家。致位酿酒世家的儿子，业余科学家。致力于热功当量的精确测定达力于热功当量的精确测定达40年之

5、久，年之久，他用实验揭示了热量与功之间确定的他用实验揭示了热量与功之间确定的当量关系（卡当量关系（卡4.186焦耳），为热焦耳），为热力学第一定律的建立确定了牢固的实力学第一定律的建立确定了牢固的实验基础。焦耳实验表明机械运动或电验基础。焦耳实验表明机械运动或电磁运动与热运动之间是可以相互转化磁运动与热运动之间是可以相互转化的。它启迪人们继续发现了各种物质的。它启迪人们继续发现了各种物质运动之间的相互转化关系，为能量转运动之间的相互转化关系，为能量转化和守恒定律的建立奠定了基础化和守恒定律的建立奠定了基础五五 热力学第一定律热力学第一定律 系统从外界吸收的热量系统从外界吸收的热量,一部分使系统的一部分使系统的内能增加内能增加,另一部分使系统对外界做功另一部分使系统对外界做功.准静态过程准静态过程微小过程微小过程 1）能量转换和守恒定律能量转换和守恒定律.第一类永动机第一类永动机是不是不可能制成的可能制成的.2）实验经验总结，自然界的普遍规律实验经验总结，自然界的普遍规律.+系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少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第一定律的符号规定第一定律的符号规定物理意义物理意义