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热力学定律和能量守恒课件.ppt

热力学定律和能量守恒课件,热力学定律和能量守恒课件,对应学生用书P202一改变内能的两种方式的比较,热力学定律和能量守恒课件,1当一个系统的内能发生改变时,必然伴随着做功或热传递现象2当一个系统的内能发生改变时,其原因可能是由做功引起的,

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1、2 热力学第一定律2.2 可逆过程,我们先仔细研究一下等压膨胀过程,p1,V1,p2,V2,2 热力学第一定律2.2 可逆过程我们先仔细研究一下等压膨,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,两次等压膨胀过程,p1,V1,p2,V2,p3,V3,2 热力学第一定律2.2 可逆过程两次等压膨胀过程p1,V,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,思考：多次等压膨胀过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程思考：多次等压膨胀过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,现在不用砝码，而用水的缓慢蒸发,2 热力学第一定律2.2 可逆过程现在不用砝码，而用水的缓,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,现在不用砝码

2、，而用水的缓慢蒸发,2 热力学第一定律2.2 可逆过程现在不用砝码，而用水的缓,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,等压压缩过程,p1,V1,p2,V2,2 热力学第一定律2.2 可逆过程等压压缩过程p1,V1p,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,思考：两次等压压缩过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程思考：两次等压压缩过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,思考：多次等压压缩过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程思考：多次等压压缩过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,思考：多次等压压缩过程？,2 热力学第一定律2.2 可逆过程思考：多次等压压缩过程？,2 热力学第一定律2

3、.2 可逆过程,现在不用砝码，而用水的缓慢凝结,2 热力学第一定律2.2 可逆过程现在不用砝码，而用水的缓,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,可逆过程的定义,2 热力学第一定律2.2 可逆过程可逆过程的定义,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,水的缓慢蒸发 VS 水的缓慢凝结,完全相同,2 热力学第一定律2.2 可逆过程水的缓慢蒸发 VS 水的,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,总结：(1)功与变化的途径有关。始终态相同，但途径不同，所作的功也大不相同。(2)可逆膨胀，体系对环境作最大功；(3)可逆压缩，环境对体系作最小功。,2 热力学第一定律2.2 可逆过程总结：,2 热力学第一定律2.

4、2 可逆过程,准静态过程在过程进行的每一瞬间，体系都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程都可以看做是准静态过程。,2 热力学第一定律2.2 可逆过程准静态过程,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,从准静态过程到可逆过程体系经过某一过程从状态1变到状态2之后，如果能通过原过程的反向变化，使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何痕迹，则该过程称为热力学可逆过程。否则为不可逆过程。可逆过程中的每一步都接近于平衡态，可以向相反的方向进行，从始态

5、到终态，再从终态回到始态，系统和环境都能恢复原状。,2 热力学第一定律2.2 可逆过程从准静态过程到可逆过程,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,可逆过程最重要的性质：在可逆过程中，体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原状且不留痕迹，变化过程中无任何耗散效应。可逆过程最明显的特点：可逆过程是体系内部无限接近于平衡的抽象过程。为什么研究可逆过程？在热力学中，绝大多数状态函数变的计算，是靠可逆过程完成的。,2 热力学第一定律2.2 可逆过程可逆过程最重要的性质：,2 热力学第一定律2.2 可逆过程,以下过程可否被近似看做可逆过程(1)用摩擦的方法生电。(2)房间内一杯水蒸发为气。(3)水在沸点时变

6、成同温同压的蒸气。(4)用于电池使灯泡发光。(5)对消法测电动势。(6)在等温等压下混合氮气和氧气。(7)恒温下将1 mol水倾入大量溶液中，但溶液浓度几乎未变。(8)水在冰点时变成同温、同压的冰。,2 热力学第一定律2.2 可逆过程以下过程可否被近似看做可,2 热力学第一定律2.3 第一定律,系统内能的增减,2 热力学第一定律2.3 第一定律系统内能的增减,2 热力学第一定律2.3 第一定律,热力学第一定律就是能量守恒原理一种既不靠外界提供能量，本身也不减少能量，却可以不断对外作功的机器称为第一类永动机。第一类永动机被热力学第一定律否定了。,2 热力学第一定律2.3 第一定律,2 热力学第一定律2.3 第一定律,2 热力学第一定律2.3 第一定律,2 热力学第一定律2.4 等容过程与等压过程的热量探讨,等容过程的热Qv若W=pV+W=0 即体积功peV为0非体积功W也为0则Qv=U不做非体积功时，封闭体系恒容过程吸收或放出的热，即恒容热，等于体系热力学能的变化.,2 热力学第一定律2.4 等容过程与等压过程的热量探讨等容,2 热力学第一定律2.4 等容过程与等压过程的热量探讨,等压过