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开尔文 克劳修斯 热力学基础 第九章 卡诺 一 内能功和热量 实际气体内能 所有分子热运动的动能和分子间势能的总和 理想气体内能 内能是状态量 是状态参量T的单值函数 9 1内能功和热量准静态过程 内能是状态参量T V的单值函数 系统内能改变的两种方式 作功是系统热能与外界其它形式能量转换的量度 1 做功可以改变系统的状态摩擦升温 机械功 电加热 电功 功是过程量 2 热量传递可以改变系统的内能热量是过程量 热量是系统与外界热能转换的量度 使系统的状态改变 传热和作功是等效的 当热力学系统在外界影响下 从一个状态到另一个状态的变化过程 称为热力学过程 简称过程 热力学过程 二 准静态过程 准静态过程 系统从一平衡态到另一平衡态 如果过程中所有中间态都可以近似地看作平衡态的过程 非静态过程 系统从一平衡态到另一平衡态 过程中所有中间态为非平衡态的过程 弛豫时间 从平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间 对于实际过程 若系统状态发生变化的特征时间远远大于弛豫时间 则可近似看作准静态过程 p V图上 一点代表一个平衡态 一条连续曲线代表一个准静态过程 这条曲线的方程称为过程方程 准静态过程是一种理想的极限 三 准静态过程的功和热量 当活塞移动微小位移dl时 系统对外界所作的元功为 系统体积由V1变为V2 系统对外界作总功为 1 体积功的计算 外界对系统作功 准静态过程 2 体积功的图示 比较a b过程可知 功的数值不仅与初态和末态有关 而且还依赖于所经历的中间状态 功与过程的路径有关 功是过程量 由积分意义可知 功的大小等于p V图上过程曲线p V 下的面积 准静态过程中热量的计算 Cm 摩尔热

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