13-1 準靜態(tài)過程 功 熱量

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1、13-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版主要內容：主要內容：（1）功、內能、熱量）功、內能、熱量 13.1（2）熱力學第一定律）熱力學第一定律 13.2、13.3、13.4（3）循環(huán)過程）循環(huán)過程 13.5（4）熱力學第二定律）熱力學第二定律 13.6（5）熵、熵增加原理）熵、熵增加原理 13.7113-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版一一 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 從一個平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經過的每從一個平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經過的每一中間狀

2、態(tài)均可近似當作平衡態(tài)的過程一中間狀態(tài)均可近似當作平衡態(tài)的過程.12213-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版pV圖上，一點代表一個圖上，一點代表一個平衡態(tài)，一條連續(xù)曲線代平衡態(tài)，一條連續(xù)曲線代表一個準靜態(tài)過程表一個準靜態(tài)過程。這條曲線的方程稱為這條曲線的方程稱為過程方程過程方程，準靜態(tài)過程是一種準靜態(tài)過程是一種理想的極限理想的極限。313-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版二二 內能（狀態(tài)量）內能（狀態(tài)量）實際氣體內能：實際氣體內能：所有分

3、子所有分子熱運動的動能、勢能熱運動的動能、勢能和和分子間勢能分子間勢能的總和。的總和。理想氣體內能理想氣體內能內能是狀態(tài)量內能是狀態(tài)量,是狀態(tài)參量是狀態(tài)參量T 的單值函數。的單值函數。187頁頁 系統(tǒng)內能的增量只與系統(tǒng)的初態(tài)和末系統(tǒng)內能的增量只與系統(tǒng)的初態(tài)和末態(tài)有關，與系統(tǒng)所經歷的過程無關態(tài)有關，與系統(tǒng)所經歷的過程無關.413-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版三三 功功（過程量）（過程量）1 功是能量傳遞和轉換的量度，它引功是能量傳遞和轉換的量度，它引起系統(tǒng)狀態(tài)的變化。起系統(tǒng)狀態(tài)的變化。改變系統(tǒng)的內能。改變系統(tǒng)的內

4、能。2 準靜態(tài)過程功的計算準靜態(tài)過程功的計算513-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版系統(tǒng)對外作正功；外界對系統(tǒng)做負功。系統(tǒng)內能減少。系統(tǒng)對外作正功；外界對系統(tǒng)做負功。系統(tǒng)內能減少。系統(tǒng)對外作負功；外界對系統(tǒng)做正功。系統(tǒng)內能增加。系統(tǒng)對外作負功；外界對系統(tǒng)做正功。系統(tǒng)內能增加。（1）、系統(tǒng)體積膨脹時：）、系統(tǒng)體積膨脹時：（2）、系統(tǒng)被壓縮時：）、系統(tǒng)被壓縮時：系統(tǒng)不作功。內能不變。系統(tǒng)不作功。內能不變。（3）、）、討論：討論：613-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學

5、基礎物理學物理學第五版第五版注意：注意：作功與過程有關作功與過程有關.713-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版813-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版注意：氣體膨脹時必須推動物體運動，才會做功。注意：氣體膨脹時必須推動物體運動，才會做功。如：理想氣體的自由膨脹過程中，氣體對外做功嗎？如：理想氣體的自由膨脹過程中，氣體對外做功嗎？氣體的內能變化嗎？氣體的內能變化嗎？氧氣氧氣氧氣氧氣把擋板抽去后，氧氣的自把擋板抽去后，氧氣的自由擴散過程，沒

6、有推動任由擴散過程，沒有推動任何物體運動，故該過程不何物體運動，故該過程不做功。做功。記筆記記筆記913-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版3 體積功的圖示體積功的圖示由積分意義可知，功的大小等由積分意義可知，功的大小等于于pV 圖上過程曲線圖上過程曲線p(V)下下的的面積面積。思考：思考：從一狀態(tài)到二狀態(tài)，不管經過什么過程，從一狀態(tài)到二狀態(tài)，不管經過什么過程，系統(tǒng)對外均做正功嗎？系統(tǒng)對外均做正功嗎？答：不一定答：不一定1013-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎

7、物理學物理學第五版第五版四四 熱熱 量量（過程量過程量）熱量傳遞可以改變系統(tǒng)的內能熱量傳遞可以改變系統(tǒng)的內能 熱量是過程量熱量是過程量系統(tǒng)從外界吸收熱量，系統(tǒng)內能增加；系統(tǒng)從外界吸收熱量，系統(tǒng)內能增加；系統(tǒng)向外界釋放熱量，系統(tǒng)內能減少。系統(tǒng)向外界釋放熱量，系統(tǒng)內能減少。1113-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版（1）都是都是過程量：與過程有關；過程量：與過程有關；（3）功與熱量的物理本質不同功與熱量的物理本質不同.1 cal=4.18 J ，1 J=0.24 cal功與熱量的異同功與熱量的異同（2）等效性：改變系統(tǒng)

8、熱運動狀態(tài)作用相同；等效性：改變系統(tǒng)熱運動狀態(tài)作用相同；作功是系統(tǒng)內能與外界其它形式能量轉換的量度。作功是系統(tǒng)內能與外界其它形式能量轉換的量度。熱量是系統(tǒng)與外界熱能轉換的量度。熱量是系統(tǒng)與外界熱能轉換的量度。1213-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版準靜態(tài)過程中熱量的計算準靜態(tài)過程中熱量的計算Cm(摩爾熱容摩爾熱容)：1mol物質升高物質升高1K所吸收的熱量所吸收的熱量（比熱容）：單位質量的物質升高（比熱容）：單位質量的物質升高1K所吸收的熱量所吸收的熱量（系統(tǒng)熱容量）：一個系統(tǒng)升高（系統(tǒng)熱容量）：一個系統(tǒng)升高1K

9、所吸收的熱量簡稱所吸收的熱量簡稱熱容量熱容量1、熱容法、熱容法216-222頁頁1313-1 13-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版2、利用熱力學第一定律利用熱力學第一定律：等壓過程中的摩爾熱容量，叫定壓摩爾熱容。：等壓過程中的摩爾熱容量，叫定壓摩爾熱容。：等容過程中的摩爾熱容量，叫定容摩爾熱容。：等容過程中的摩爾熱容量，叫定容摩爾熱容。單位單位14第十三章第十三章 熱力學基礎熱力學基礎物理學物理學第五版第五版13-113-1 準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程 功功 熱量熱量13-2 13-2 熱力學第一定律熱力學第一定律 內能內能13-3 13-3 理想氣體的等體過程和等壓過程理想氣體的等體過程和等壓過程 摩爾熱容摩爾熱容13-4 13-4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程13-0 13-0 教學基本要求教學基本要求選擇進入下一節(jié)：選擇進入下一節(jié)：本章目錄本章目錄15