第8章--热力学基础.ppt

1、2020/7/15，本章的主要内容，应用绝热热力学第一定律：绝热过程循环过程，第六章狭义相对论基础，第八章热力学第一定律，热力学第一定律：能量守恒，基于实验的逻辑推理研究方法，热能是重要的能量，是维持生命的主要来源，2020/理想气体内部能量的变化方法1)工作a任何过程(系统从初态1变为末态2)，系统从外部吸收热q，对外部的工作a，系统内部能量从E 1到E 2，能量守恒定律：热力学第一定律，2020/7/15，8-2准静态过程，准静态过程的概念。1 .准静态过程，例如1:从外部对系统的操作，从非平衡状态到平衡状态的转换时间，即松弛时间，约10 -3秒。实际一次压缩需要1肖佳，可以说是准静态过程

2、。外部压力总是比系统压力小一点，可以慢慢压缩。过程无限缓慢。系统温度T1直接与热源T2接触，最终达到热平衡不是准静态过程。由于状态图中的所有点都表示系统的平衡状态，因此准静态过程可以用系统的状态图表示，例如P-V图(或P-T图、V-T图)中的曲线，反之亦然。示例2:系统(初始温度T1)从外部吸收热量，温度到达T2。2020/7/15，2。工作可以变更系统的状态摩擦温升(机械工作)、电气加热(电气工作)。工作是过程的量，摩擦工作：电气工作：通常：微量工作=广义力位移，相反是负。操作以过程量，2020/7/15，P249示例8.1气体等温过程mol以上气体保持温度T不变的条件下，以准静态平衡过程体

3、积V1到V2为单位，求出此过程系统从外部吸收球和气体的热量。3 .热量、系统和外部温度不同，因此接口不是绝热的，就称为传热或能量交换。传热也可以改变系统的状态。小心！整个过程的吸热和圆形过程的吸热或发热的差异。热量是过程量，2020/7/15，比较：(1)电力和热量都是能量传递和转换的测量。(2)工作总是与物体的宏观位移有关，相当于规则运动和不规则运动之间的转换。热是通过分子的相互作用实现能量转移，而不是发生宏观位移。2020/7/15，热力学第一定律：第一类发动机不能制造。地位：违反就会渡边杏。热力学第一定律：系统吸收的热量的一部分转化为作用于外部世界，另一部分用于增加系统的内部能量。能否实

4、现以下“静电永久同步”？2020/7/15，4。热力学第一定律在理想气体等价物过程中应用，气体吸收的热量都用于增加系统的内部能量。(1)等用过程，对外工作，热吸收，特征：V不变，过程方程，查理定律，内部能量增加，2020/7/15，热吸收，(2)等压过程，特征，对外工作，2020/7/15，吸收热量，气体吸收的热量都用于对外工作。，对外工作，过程方程，玻尔的埃尔马约特定律，内因增加，2020/7/15，8-3热容量，哈伊特卡帕西，2020/7/15，郑容模热容量，一摩尔原因：经典理论有缺陷，以杨紫理论低温下只有转换，I=3。室温下发生旋转，I=3 2=5；高温下也会发生振动。I=3 2=7。2

5、020/7/15，P252例8.3等体和等压过程；P253示例8.4特殊过程20毫升氧气从状态1更改为状态2，过程如图(1) 1A2所示。(2)12 .请分别求出这两个过程的功劳，热量，内部能量。(氧可视为刚性以上气体分子)，p1.013105PA 20 2 A5 1 10 50V/L，2020/7/15，例5.2缸内有一定量的氮，p1为1气压时体积为V1=10L。追求：(1)等压膨胀到卷15L时气体内的变化，对外工作，吸收的热(2) (p1，V1)等温压缩到压力p2=100大气压时气体内能量的变化，环境气体工作和气体吸收热。操作：P122 5.20，2020/7/15，8-4绝热过程，Adi

6、abatic Process，2020/7/15，系统在不与外界进行热交换的情况下经历的状态变化过程。特征是1 .准静态绝热过程，绝热过程，未得：绝热线和等温线的比较，2020/7/15，气体绝热自由膨胀。那不是准静态过程。Q=0，A=0，E=0，2。绝热自由膨胀，案例8.5一定质量的理想气体，从初级(p1，V1)开始，经过准静态绝热过程，体积膨胀到V2，使气体在此过程中对环境，2020/7/15，8-5循环过程，循环过程，2020，返回，2020/7/15，如汽油引擎中混合少量汽油的空气组成的气体进入缸内，然后气体经过循环过程。这个过程可以大致表示气体先压缩，气体爆炸，膨胀，最后排出空气，完成循环。求这个热度的效率。解释：想象一下比较近的可逆循环过程，P259是8.6空气标准自动循环。2020/7/15，隔热过程仅决定体积压缩比。压缩比7，=1.4时=55%。实际上只有25%。2020/7/15，8-6卡诺循环，卡诺循环，2020/7/15，卡诺热机循环，卡诺循环的热机效率：由两个等