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文檔簡介

1、1 準靜態過程2 熱力學第一定律3 理想氣體的絕熱過程4 循環過程5 卡諾循環熱力學第一定律1h1 準靜態過程熱力學第一定律1h1 準靜態過程 準靜態過程:過程中的每一狀態都是平衡態 過程 系統狀態的變化不受外界影響時,系統的宏觀性質不隨時間改變。壓縮汽缸中的氣體過程無限緩慢:弛豫時間:非平衡態平衡態的時間實際壓縮一次所用時間為 1 秒,就可以近似為準靜態過程。弛豫時間很短,約 10 -3 秒 2h1 準靜態過程 準靜態過程:過程中的每一狀態都是平衡PVOP-V圖平衡態 一個點準靜態過程 一條曲線注意:非平衡態、非準靜態過程 不能用P-V 圖上的點、線表示 等壓過程 P一定PVO等容過程V一定

2、等溫過程T一定3hPVOP-V圖平衡態 一個點準靜態過程 一條曲2 熱力學第一定律 一、內能系統在一定狀態下的能量包括所有分子的動能EK與分子間的勢能EP理想氣體: EP=0內能是狀態量,與過程無關ABEAEB4h2 熱力學第一定律 一、內能系統在一定狀態下的能量包括所2 熱力學第一定律 做功可以改變系統的狀態摩擦升溫(機械功)、電加熱(電功)摩擦功:準靜態過程氣體對外界做功:總功:二、功過程量PPVO系統作正功系統作負功5h2 熱力學第一定律 做功可以改變系統的狀態摩擦功:準靜態三、熱量傳熱改變系統狀態的另一種方法條件:系統與外界的溫度不同T1T2通過分子熱運動傳遞能量無法用宏觀量計算熱量Q

3、傳熱過程中傳遞的能量熱量是過程量系統從外界吸收熱量系統向外界放出熱量總熱量: 積分與過程有關 。6h三、熱量傳熱改變系統狀態的另一種方法條件:系統與外界的溫度某一過程,系統從外界吸熱 Q,對外界做功A,系統內能從初始態 E1變為 E2,則由能量守恒:對微小過程:2 熱力學第一定律 四、熱力學第一定律 12E1E2注意:1. 功、熱量為過程量,內能為狀態量2. A、Q的正負號3. 適用任何系統的任何過程7h某一過程,系統從外界吸熱 Q,對外界做功A,系統內能從初始態五、理想氣體的熱容量1.熱容量系統從外界吸收熱量 Q,使系統溫度升高dT,則系統的熱容量為d1 mol 物質摩爾熱容定壓摩爾熱容定容

4、摩爾熱容任意過程8h五、理想氣體的熱容量1.熱容量系統從外界吸收熱量 Q,2.理想氣體的熱容量準靜態等容過程:9h2.理想氣體的熱容量準靜態等容過程:9h邁耶公式低溫時,只有平動,i =3;常溫時,轉動被激發,i =3+2=5;高溫時,振動也被激發, i =3+2+2=7。比熱容比 經典理論有缺陷,嚴格一點需量子理論來解釋10h邁耶公式低溫時,只有平動,i =3;比熱容比 經典理論有缺陷六.理想氣體的等值準靜態過程1.等容過程V一定PVOP-V圖上對應一直線過程方程特點11h六.理想氣體的等值準靜態過程1.等容過程V一定PVOP-V圖 2 等壓過程 P一定PVOP-V圖上對應一直線過程方程12

5、12 系統做正功 Q021 系統做負功 Q012h 2 等壓過程 P一定PVOP-V圖上對應一直線過程方程123.等溫過程T一定P-V圖上對應一曲線PVO過程方程V1V213h3.等溫過程T一定P-V圖上對應一曲線PVO過程方程V1V23 理想氣體的絕熱過程準靜態絕熱過程PVO絕熱線等溫線14h3 理想氣體的絕熱過程準靜態絕熱過程PVO絕熱線等溫線14h循環過程:一系統經歷一系列變化后又回到初始狀態 的 整個過程.熱機:將熱轉換成功 工質蒸汽機:工質 水鍋爐冷卻器汽缸泵Q1A1Q2 A2總的效果從外界吸熱(Q1-Q2)對外作功A1-A2 4 循環過程15h循環過程:熱機:將熱轉換成功 工質蒸汽

6、機:工質 水鍋爐冷卻器循環為準靜態過程,在P-V圖中對應閉合曲線。正循環:順時針方向進行PVO特點:系統作凈功=曲線所圍面積Q1從外界吸熱Q2 向外界放熱Q1、Q2 為純數從外界吸熱(Q1-Q2)對外作功 (A1-A2 )熱機效率16h循環為準靜態過程,在P-V圖中對應閉合曲線。正循環:順時針方循環為準靜態過程,在P-V圖中對應閉合曲線。PVO特點:系統作凈功=曲線所圍面積逆循環:逆時針方向進行致冷系數:向外界放熱Q2外界作功 A17h循環為準靜態過程,在P-V圖中對應閉合曲線。PVO特點:系統Q1Q2A高溫熱庫T1低溫熱庫T2工質準靜態循環,工質為理想氣體,只和兩個恒溫熱庫交換熱量。卡諾循環的熱機效率:5 卡諾循環PVOT1T218hQ1Q2A高溫熱庫T1低溫熱庫T2工質準靜態循環,工質為卡5 卡諾循環PVOT1T212341-2 等溫膨脹 吸熱3-4 等溫壓縮 放熱2-3 絕熱膨脹4-1 絕熱收縮19h5 卡諾循環PVOT1T212341-2 等溫膨脹 吸熱注意:1.只對卡諾循環成立對任何循環成立2.卡諾循環效率只與兩恒溫熱源的溫度有關,與工質無關3.提

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