热力学基础2学习.pptx

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1、T1 Q1T2 Q2泵|W|气缸实用上，用效率表示热机的效能以表示热机:通过工质使热量不断转换为功的机器。二、热机热机效率热机效率：(efficiency)工质经一循环W=Q1-Q2第1页/共18页三、致冷机 致冷系数工质把从低温热源吸收的热量和外界对它所作的功以热量的形式传给高温热源，其结果可使低温热源的温度更低，达到制冷的目的。吸热越多，外界作功越少，表明制冷机效能越好。外界对工质所作的净功从低温热源吸收的热量致冷系数：第2页/共18页1.(P221 6-20)一定量的理想气体经图示循环,请填写表格中的空格.过程 内能增量E 作功 W 吸收热量QAB BBCDACDABCDA50-50-5

2、0PABCVOD绝热等温0500150050-100150-150第3页/共18页2.一定量理想气体沿a b c变化时作功Wabc=610J,气体在 a、c两状态的内能差 Ea-Ec=500J，那么气体循环一周，所作净功为|W|=_，向外界放热为Q=_,绝热过程中气体作功 Wca=_.abc等温绝热110J-500J-500JVP基本训练P41二（5）？第4页/共18页3.一定量单原子分子理想气体，沿a b c d a变化。a b 为等压过程，经此过程系统内能变化了 Eb-Ea=600J.bc为等容过程，经此过程系统放热Qbc=-800J.cd为等温过程,da为绝热过程.由此知,ab过程系统吸

3、热Qab=_J,da过程系统作功Wda=_J.abcd绝热等温VP1000-200基本训练P45二（3）第5页/共18页 热力学第一定律给出了各种形式的能量在相互转化过程中必须遵循的规律，但并未限定过程进行的方向。观察与实验表明，自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，或者说是有方向性的。例如，热量可以从高温物体自动地传给低温物体，但是却不能从低温传到高温。对这类问题的解释需要一个独立于热力学第一定律的新的自然规律，即热力学第二定律。为此，首先介绍可逆过程和不可逆过程的概念。前前 言言6-7 热力学第二定律第6页/共18页一、可逆过程和不可逆过程l（一个给定的过程，若其每一步都能借外界

4、条件的无穷小变化而反向进行，则称此过程为可逆过程。）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.不可逆过程:在不引起其他变化的条件下,不能使逆过程重复正过程的每一状态,或者虽然重复但必然会引起其他变化.l（不可逆过程不是不能逆向进行，而是说当过程 逆向进行时，逆过程在外界留下的痕迹不能将 原来正过程的痕迹完全消除。）第7页/共18页 理想气体绝热自由膨胀是不可逆的。在隔板 被抽去的瞬间，气体聚集在左半部，这是一 种非平衡态，此后气体将自动膨胀充满整个 容器。最后达到平衡态。其反过程由平衡态 回到非平衡态的过程不可能自动发生。气体的自由膨胀是不可逆的.气体

5、的绝热自由膨胀（Free expansion）第8页/共18页 热传导过程是不可逆的。热量总是自动地由 高温物体传向低温物体，从而使两物体温度 相同，达到热平衡。从未发现其反过程，使 两物体温差增大。人的生命过程是不可逆的。自然界自发进行的过程都是不可逆的。热传导（Heat conduction）功热转换通过摩擦而使功变热的过程是不可逆的，或，热不能自动转化为功；或，唯一效果是热全部变成功的过程是不可能的。功热转换过程具有方向性。第9页/共18页一切实际过程都是不可逆的。可逆过程只是一种理想模型。非平衡态到平衡态的过程是 不可逆的不可逆的自动地一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。第10

6、页/共18页 热力学第二定律是一条经验定律，因此有许多叙述方法。最早提出并作为标准表述的是1850年克劳修斯提出的克劳修斯表述和1851年开尔文提出的开尔文表述。l 热力学的二定律的表述二 热力学第二定律第11页/共18页 克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到 高温物体而不引起其他变化。与之相应的经验事实是，当两个不同温度的物 体相互接触时，热量将由高温物体向低温物体 传递，而不可能自发地由低温物体传到高温物 体。如果借助制冷机，当然可以把热量由低温 传递到高温，但要以外界作功为代价，也就是 引起了其他变化。克氏表述指明热传导过程是 不可逆的。第12页/共18页 开尔文表述：不可能从单一热

7、源吸取热量，使 之完全变成有用的功而不产生其他影响。与之相应的经验事实是，功可以完全变热，但要把热完全变为功而不产生其他影响是不可能的。如，利用热机，但实际中热机的循环除了热变功外，还必定有一定的热量从高温热源传给低温热源，即产生了其它效果。热全部变为功的过程也是有的，如，理想气体等温膨胀。但在这一过程中除了气体从单一热源吸热完全变为功外，还引起了其它变化，即过程结束时，气体的体积增大了。第13页/共18页l 不可逆过程是相互关联的 自然界中各种不可逆过程都是相互关联的。意即一种宏观过程的不可逆性保证了另一种过程的不可逆性；反之，若一种实际过程的不可逆性消失了，其它实际过程的不可逆性也随之消失

8、。克氏表述指明热传导过程是不可逆的。开氏表述指明功变热的过程是不可逆的。第14页/共18页V2VP2Pbac分析以下两题：基本训练P46（三）2PV25506VPbacd2基本训练P42（三）2第15页/共18页例:1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不知道,但A、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：（A）气体所作的功。（B）气体内能的变化。（C）气体传给外界的热量。（D）气体的质量。第16页/共18页例：如图所示，一定量理想气体从体积V1膨胀到体积 V2分别经历的过程是：A B等压过程；A C等 温过程；A D绝热过程。其中吸热最多的过程（A）是A B。（B）是A C。（C）是A D。（D）既是A B也是A C，两过程吸热一样多。PVOABCDV1V2第17页/共18页感谢您的观看！第18页/共18页