熱力學(xué)第一第二定律教學(xué)課件

第十五章熱力學(xué)籌一定律華南理工大學(xué)理學(xué)院本章教學(xué)要求:掌握功和熱量的概念。理解準(zhǔn)靜態(tài)過程。掌握熱力學(xué)第定律。能分析、計(jì)算理想氣體等容、等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能改變量及卡諾循環(huán)等簡單循環(huán)的效率。計(jì)算理想氣體的定壓熱容、定容熱容.了解卡諾定理。了解可逆過程和不可逆過程。了解熱力學(xué)第二定律及其統(tǒng)計(jì)意義。了解熵的玻耳茲曼表達(dá)式,了解克勞修斯表達(dá)式。本章重點(diǎn)功和熱量的概念理想氣體等容、等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能改變,卡諾循環(huán),熱力學(xué)第二定律熵本章難點(diǎn):準(zhǔn)靜態(tài)過程,熱力學(xué)第二定律,熵?zé)崃W(xué)目錄§2-1準(zhǔn)靜態(tài)過程功§2-2熱量§3熱力學(xué)第一定律§4熱力學(xué)第一定律對理想氣體等值過程的應(yīng)用§5氣體的熱容§6理想氣體的絕熱過程§7循環(huán)過程與卡諾循環(huán)返回總目錄§2準(zhǔn)靜態(tài)過程功熱量準(zhǔn)靜態(tài)過程當(dāng)熱力學(xué)系統(tǒng)受外界俌一段時(shí)間后,狀態(tài)發(fā)主了變化,我們稱系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)熱力學(xué)過程P:V:取走砝碼平衡態(tài)(P,V平衡態(tài)2(P,V,)熱力學(xué)過程PⅣ圖上用,2兩點(diǎn)表示,中間狀態(tài),系統(tǒng)各處壓強(qiáng)不同不是平衡態(tài),無法在V圖上表示上一了一了回拿豪平衡態(tài)(PV)取走一個(gè)破嗎中中間半衡取走另一個(gè)砝碼熱力學(xué)過程平衡態(tài)2(P,V2)熱力學(xué)過程在PV圖上可用個(gè)點(diǎn)表示。P砝碼分成許多份,每取走一個(gè),待恢復(fù)平衡后再取走另一個(gè)在P圖上可得到一系列的點(diǎn)上一了一了回拿豪理想極限:將砝碼無陬細(xì)分,足夠緩慢地取趁們,在PV圖上可得一曲線。P▲靦聲v這種進(jìn)行得足夠緩慢,以至于連續(xù)經(jīng)過的每一個(gè)中間態(tài)都可近似地看成平衡態(tài)的辶程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程在相圖上可曲線表示。上一了一了回拿豪面積S封閉在汽缸中的物質(zhì)系統(tǒng)),狀態(tài)參量V,活塞截面秘,活塞移動距離系統(tǒng)對外作元功SW=PSdl=pdi上一了一了回拿豪作功與過程有關(guān)。準(zhǔn)青過程中,元功A相當(dāng)于圖中陰影部分的面積,整個(gè)過程系外作功是初態(tài)(P,V)到末態(tài)(P2,V2)整個(gè)曲線下的面積W=。W=PaVPP2P2VVV2上一了一了回拿豪例:計(jì)算汽缸中理想′本從狀態(tài)(P,v)作準(zhǔn)靜態(tài)膨脹到狀態(tài)H(P2,V2)過程中對外所作的功設(shè)氣體在膨脹過程咔強(qiáng)和體積的變化關(guān)系滿屆方程PV=C,式中C為恒量,n是常數(shù)。解:由于氣體經(jīng)歷準(zhǔn)靜態(tài)過程,系統(tǒng)對外作功為a=Pdv在此過程中P、V均為變量,要找出P和V的函數(shù)關(guān)系,變量置方可積分又由題設(shè)PVn=C,可得PC,以此代入上式積分,可得氣體在此過程中對外作功為dv1-nAPdv=CCO又根據(jù)PV=C,有PV"=PV"=C,所以PVVPVVPV2-PVPV-P2V2上一了一了遇拿時(shí)學(xué)、熱量利用系統(tǒng)與外界存在棲差而改變系統(tǒng)內(nèi)能的法稱為傳熱熱量代表傳熱的數(shù)量傳熱有三種基本方式:傳導(dǎo)(Conduction)對流(Convection)熱輻射(Radiation)與系統(tǒng)做功類似,熱量是傳遞過程中的能量