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1、一、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。,准静态过程:,微小过程:,(1)包括热现象在内的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。,思考题,81 系统由某一初状态开始,进行不同的过程,问在下列两种情况中,各过程所引起的内能变化是否相同?(1)各过程所作的功相同。(2)各过程所作的功相同,并且与外界交换的热量也相同。,二、热力学第一定律在理想气体特殊过程中的应用,1等体过程,热力学第一定律:,特性: 常量,过程方程:,常量,在等体过程中,系统从外界吸热,全部用来增加系统的内能,或系统内能的减少等于系
2、统向外界传递的热量。这就是等体过程中的能量转化关系。,2气体的定体摩尔热容,摩尔定体热容: 理想气体在等体过程中吸收(或放出)的热量 与升高(或降低)的温度 比的极限叫气体的定体摩尔热容。,单位:,一摩尔理想气体的内能为:,摩尔理想气体在等体过程中温度升高 吸收的热量为,摩尔理想气体由态1到态2,V不变,则内能改变为,3等压过程,热力学第一定律:,特 性: 常量,做功:,4气体的定压摩尔热容,在等压过程中,一摩尔气体系统吸收(或放出)的热量 与升高(或降低)的温度 比的极限叫气体定压摩尔热容,用 表示。,迈耶公式,比热容比:,【例题82】一气缸中储有氮气,质量为1.25kg。在标准大气压下缓慢
3、地加热,使温度升高1K。试求气体膨胀时所作地功W、气体内能的增量 以及气体所吸收的热量QP。(活塞的质量以及它与气缸壁的摩擦均可略去。),解:,5等温过程,热力学第一定律:,特征: 常量,83 两条等温线能否相交?能否相切?84 有摩尔系数相同但分子的自由度数不同的两种理想气体,从相同的体积以及相同的温度下作的等温膨胀,且膨胀的体积相同。问对外做功是否相同?向外吸热是否相同?如果是从同一初状态开始做等压膨胀到同一末状态,对外做功是否相同?向外吸热是否相同?,思考题,6绝热过程,与外界无热量交换的过程,特征:,热一律,泊松公式,绝热线与等温线的比较,求导得:,由,求导得:,故对于点,等温线的斜率为:,在两线的交点处,绝热线的斜率的绝对值较等温线的斜率的绝对值大。这表明同一气体从同一初状态作同样的体积膨胀时,压强降低在绝热过程中比在等温过程中要多。,思考题,85 气体由一定的初壮态绝热压缩至一定体积,一次缓慢压缩,另一次很快地压缩,如果其他条件都相同,问温度变化是否相同?86 试指出图8-8中PT图和UT图中的各线段表示什么过程?,解:,