大學物理課件：A 10熱力學基礎(chǔ) _2f

1、1第10章 熱力學基礎(chǔ)華中科技大學2第10章 熱力學基礎(chǔ)10.1 熱力學第一定律10.2 熱容量10.3 熱力學第一定律應(yīng)用10.4 循環(huán)過程 卡諾循環(huán)10.5 熱力學第二定律10.6 熵 熵增加原理10.7 熵的統(tǒng)計表述3熱力學第一定律A 0 系統(tǒng)對外做功（體積膨脹）A 0 系統(tǒng)對外做負功（體積被壓縮）系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)向外界放熱約定：AQ可使系統(tǒng)的狀態(tài)改變4常見熱力學過程的熱量、功和內(nèi)能的計算。10.3 熱力學第一定律應(yīng)用51. 等容過程2. 等溫過程10.3 熱力學第一定律應(yīng)用63. 等壓過程7等容等壓等溫8 氣缸內(nèi)10mol單原子理想氣體，在壓縮過程中，外力做功209J，氣體溫度升高1

2、K，試計算氣體內(nèi)能增量和所吸收的熱量，在此過程中氣體的摩爾熱容量是多少？(P.70)1010解：94. 絕熱過程系統(tǒng)變化的過程中始終不能與外界交換熱量 理想過程 良好的絕熱材料包圍的系統(tǒng)經(jīng)歷的過程絕熱過程的基本特征是： 準靜態(tài)絕熱過程 非常快的過程，系統(tǒng)來不及和外界交換熱量過程?？紤]一個無窮小過程：由熱一律10熱力學第一律狀態(tài)方程消除變量 T (2)/(1) ：11絕熱過程的泊松方程三個方程都是絕熱過程的過程方程。但不論何種過程，理想氣體都必須滿足狀態(tài)方程。12與理想氣體的等溫過程比較：絕熱過程在 pV 圖上也是一個類似雙曲線的曲線。絕熱等溫 兩曲線的交點 A 處的切線斜率均為負值，但絕熱曲線

3、的斜率更?。ń^對值大） 。絕熱過程13等溫過程絕熱等溫絕熱過程無能源供給，氣體膨脹時，其壓強下降更快。14絕熱過程的功的計算:由熱一律15 非準靜態(tài)絕熱過程真空絕熱自由膨脹16由于真空膨脹，氣體不做功。 非準靜態(tài)絕熱過程 絕熱自由膨脹：過程不是準靜態(tài)，氣體的各部分參數(shù)不同，不滿足理想氣體的狀態(tài)方程。也不能用狀態(tài)圖表示。但服從能量守恒熱力學第一定律。氣體膨脹的初態(tài)、末態(tài)是平衡態(tài)，可以用狀態(tài)方程描述。絕熱自由膨脹17由于初態(tài)、末態(tài)是平衡態(tài),可以用狀態(tài)方程描述：*絕熱自由膨脹雖然初、末態(tài)溫度相同，但不是等溫過程！185. 多方過程 氣體的實際過程常常既不是等值的，也不是絕熱的。而是用以下方程描述的多

4、方過程： 一般情況 1 n ，多方過程可近似代表氣體內(nèi)進行的部分實際過程。PV n =常量（n稱為多方指數(shù)）n=0 等壓過程n=1 等溫過程n= 絕熱過程（C=0） 等容過程19過程特征參量關(guān)系等容0等壓等溫0絕熱020過程特征參量關(guān)系等容0等壓等溫0絕熱021例、一定量的理想氣體，分別經(jīng)歷a b c，d e f 過程. 這兩過程是吸熱還是放熱？abc過程：def過程：df 絕熱過程： （-） （+）等溫絕熱22當壓強不變時當體積不變時 10-T223(1)(2)10-T424例 一容器被一可移動、無摩擦且絕熱的活塞分成1、2兩相等部分。左端導熱，其它部分絕熱。開始時兩部分中均為標準態(tài)下的雙原子理想氣體?，F(xiàn)從容器左端緩慢對側(cè)氣體加熱，使活塞緩慢向右移動直到右側(cè)氣體體積變?yōu)樵瓉淼囊话霝橹?。求?1)左側(cè)氣體末態(tài)壓強和溫度；(2)外界傳給左側(cè)氣體的熱量。解：右側(cè)氣體經(jīng)歷絕熱過程，則由狀態(tài)方程得雙原子分子25（2）左側(cè)氣體的內(nèi)能的增量由熱一律：左側(cè)氣體對外做功：26例 摩爾數(shù)為 的單原子理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的過程，求在該過