大学物理课件：第二课堂 热力学基础VIP

1、2、常见过程、常见过程PV=RTvPpvCCR22iCR2iC一、热力学第一定律一、热力学第一定律EAQ1、A、Q、 E的计算：的计算： PdVA)TT(R2iE12)TT(CMmQ12mol过程dTdQC等容过程等容过程 dVdV=0 =0 等压过程等压过程 dPdP=0=0等温过程等温过程 dTdT=0 =0 绝热过程绝热过程 dQdQ=0=0第二课堂第二课堂 热力学基础热力学基础多方过程多方过程 PVn =常量（常量（n为多方指数）为多方指数）CPVCPV例例1、（习题册（习题册7） III Q例例2、自测练习、自测练习p34 计计2解：解：求：（求：（1）I的末态的末态P、T （2）外

2、界传给）外界传给I中的气体的热量中的气体的热量IIII0II0IIVPVP57i2iCCvP容器被分割为两部分，左端封闭容器被分割为两部分，左端封闭且导热，其他部分绝热，双原子且导热，其他部分绝热，双原子C0TT00II0I已知：已知：atm1PP0II0Il36VV0II0Il18VII分析分析：PI=PII； II中进行的是绝热压缩中进行的是绝热压缩Pa1067. 2atm64. 2P)VV(P50IIII0IIII)Pa10013.1atm1 (5（2）IIIAEQIIIAE IIIEE)AE0(IIII)TT(CMm)TT(CMmQ0IIIIVII0IIVII)R2iCRTMmPV(v

3、 ) J (1098. 2)VPVP(25)VPVP(2540II0IIIIII0I0III例例3、习题册、习题册 8 K10018. 1TTVPTVP3IIII0I0I0I),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVo3、P V图图0A0V0A0VAS PVEAQ例例4、由由P V图填写图填写下表。若下表。若C4A过程中过程中，外界对其作功，外界对其作功75J，而经历过程，而经历过程A2C时时对外作功对外作功100J，则过，则过程程A2C从外界吸收的从外界吸收的热量是多少热量是多少？ABC5dQ=0 421 dT=03过程过程 A1B A2C B3A C4A A5CQ正负零正

4、负零 0 0 0 0= 0J2575100EAQEAQPVA2C0E0A 二、热力学循环二、热力学循环 两种循环：两种循环： 正循环正循环 A净净0 （蒸汽机、内燃机）（蒸汽机、内燃机） 逆循环逆循环 A净净= 0 （致冷装置）（致冷装置）abVP特点：特点：E=0 Q吸吸- Q放放 = Q净净 = A净净热机效率热机效率：吸放吸净QQ1QA吸放吸吸QQQAQT1T2Q吸吸Q放放AT1T2AQ吸吸Q放放高温高温高温高温低温低温低温低温 致冷系数：致冷系数：Vop2TW1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V21TT 卡诺循环（卡诺循环（Carnot cycle）卡诺循环：卡诺循环： 两个绝

5、热过程两个绝热过程 两个等温过程两个等温过程高低吸净TT1QA低高低吸TTTAQT1T2Q吸吸Q放放AT1T2AQ吸吸Q放放高温高温高温高温低温低温低温低温VP1(P1、V1、T0）2(P2、V2、T0）3(P2、V3、nT0）)TnT(CQQ00P23吸吸013011nTVTV0302nTVTV121nVV120VVlnRTQ放放10nlnRTnlnT)RC(0V00VT) 1n)(RC(1nnln1QQ1吸吸放放例例6 6、1mol1mol单原子理想气体的循环单原子理想气体的循环过程如过程如T-VT-V图所示，其中图所示，其中C C点的温度点的温度为为T Tc c=600K=600K。试求

6、：。试求：（1 1）abab、bcbc、caca各个过程系统吸各个过程系统吸收的热量；收的热量；（2 2）经一循环系统所作的净功；）经一循环系统所作的净功；（3 3）循环的效率。（）循环的效率。（Ln2=0.693Ln2=0.693）abcvTPVabc解：解：300KTVTVbbaabTJ5 .6232TR22iTaa bbpabTTCQ 0 吸热吸热0 吸热吸热963JQ-AabcabaQQ13.4%AcabaQQ例例7 7、有一卡诺循环当热源温度、有一卡诺循环当热源温度100100，冷却器，冷却器温度温度00时，一循环作净功时，一循环作净功8000J8000J。维持冷却器。维持冷却器温度

7、不变，提高热源的温度，使净功增为温度不变，提高热源的温度，使净功增为10000J10000J。若此两循环都工作于相同的两绝热线。若此两循环都工作于相同的两绝热线之间，工作物质为同质量的理想气体，则热源之间，工作物质为同质量的理想气体，则热源温度增为多少？效率增为多少？温度增为多少？效率增为多少？ 0 100 T=?PV高低吸放TT1QQ1 高低吸放TTQQ0 100 T=?PV高低吸放TT1QQ1 放低低高放低高放吸净QTTTQ1TTQQA45低高低高净净TTTTAAC1250高T%4 .31高低TT1 高低吸放TTQQ三、三、 热力学的二定律热力学的二定律 1 1、克劳修斯表述：、克劳修斯表述： 热量不可能热量不可能自动地自动地从低温物体传到高温物体从低温物体传到高温物体2 2、开尔文表述：、开尔文表述： 不可能从单一热源吸取热量，使之完全变成不可能从单一热源吸取热量，使之完全变成有用的功有用的功而不产生其他影响而不产生其他影响。 3、理想气体绝热真空膨胀过程、理想气体绝