内能热力学第一定律.ppt

1、1,作电功改变系统 状态的实验,2,实验证明系统从状态A 变化到状态B，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，做功和传热之和保持不变.,一 内能 （状态量）,3,4,理想气体内能 : 表征系统状态的单值函数 ，理想气体的内能仅是温度的函数 .,5,系统内能的增量只与系统的初态和末态有关，与系统所经历的过程无关 .,6,二 热力学第一定律,系统从外界吸收的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功 .,7,准静态过程,微变过程,8,9,（1）能量转换和守恒定律. 第一类永动机是不可能制成的. （2）实验经验总结，自然界的普遍规律.,10,计算各等值过程的热量、

2、功和内能的理论基础.,11,（4） 各等值过程的特性 .,12,一 等体过程 摩尔定体热容,由热力学第一定律,特性 常量,过程方程 常量,13,单位,摩尔定体热容: 理想气体在等体过程中吸收热量 ，使温度升高 ，其摩尔定体热容为:,14,由热力学第一定律,理想气体,15,等体升压,1,2,16,二 等压过程 摩尔定压热容,过程方程 常量,由热力学第一定律,特性 常量,功,17,摩尔定压热容: 理想气体在等压过程中吸收热量 ，温度升高 ，其摩尔定压热容为：,18,可得摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系,摩尔热容比,19,三个量：,20,1,2,等 压 膨 胀,21,四 比热容,热容,比热容,22,

3、一 等温过程,由热力学第一定律,特征 常量,23,24,25,二 绝热过程,与外界无热量交换的过程,特征,由热力学第一定律,26,由热力学第一定律有,27,若已知 及,由 可得,28,绝热过程方程的推导,29,分离变量得,常量,30,31,三 绝热线和等温线,绝热过程曲线的斜率,常量,32,绝热线的斜率大于等温线的斜率.,等温过程曲线的斜率,常量,33,例1 设有 5 mol 的氢气，最初温度 ，压强 ，求下列过程中把氢气压缩为原体积的 1/10 需作的功: （1）等温过程（2）绝热过程 （3）经这两过程后，气体的压强各为多少？,氢气,34,解 （1）等温过程,（2）氢气为双原子气体,由表查得

4、 ，有,已知：,35,（3）对等温过程,对绝热过程， 有,36,例2 氮气液化， 把氮气放在一个绝热的汽缸中.开始时,氮气的压强为50个标准大气压、温度为300K；经急速膨胀后，其压强降至 1个标准大气压，从而使氮气液化. 试问此时氮的温度为多少？,37,解 氮气可视为理想气体， 其液化过程为绝热过程.,氮气为双原子气体由表查得,38,例3 一汽缸内有一定的水，缸壁由良导热材料制成. 作用于活塞上的压强 摩擦不计. 开始时，活塞与水面接触. 若环境 (热源) 温度非常缓慢地升高到 . 求把单位质量的水汽化为水蒸气，内能改变多少？,已知 汽化热,密度,39,解 水汽化所需的热量,水汽化后体积膨胀

5、为,40,41,1 如图，一定量的理想气体由平衡态A变到平衡态B，且它们的压强相等，则在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然（ ）,(A)对外作正功 (B)内能增加 (C)从外界吸热 (D)向外界放热,42,2 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：AB等压过程，AC等温过程；AD绝热过程，其中吸热量最多的过程 (A) 是AB. (B)是AC. (C)是AD. (D)既是AB也是AC, 两过程吸热一样多.,43,3 一定量的理想气体，从pV图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体 (A) (1)过程中吸热， (2) 过程中放热 (B) (1)过程中放热， (2) 过程中吸热 (C) 两种过程中都吸热 (D) 两种过程中都放热 ,44,4 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？ (A) 等体降压过程 (B) 等温膨胀过程 (C) 绝热膨胀过程 (D) 等