§82热力学第一定律 1.数学表式符系统从外界吸热△Q为正 △Q=△E+△4号 对微小变化过系统对外界作功△A为正 则(系统内能增加△E为正 dQ=UE+tA不是态函数的全微分 2.热力学第一定律的物理意义 (1)外界对系统所传递的热量△Q一部分用于系统对 外作功,一部分使系统内能增加。 (2)热一律是包括热现象在内的能量转换和守恒定律。 问:经一循环过程不要任何能量供给不断地对外作 结论〉功,或较少的能量供给,作较多的功行吗? 热一律可表述为:第一类永动机是不可能制成的! 8
§ 8—2 热力学第一定律 1. 数学表式 Q = E + A 系统从外界吸热 Q为正 系统对外界作功 A为正 对微小变化过程 系统内能增加 E为正 d Q = dE + d A 2. 热力学第一定律的物理意义 （1）外界对系统所传递的热量 Q 一部分用于系统对 外 作功，一部分使系统内能增加。 （2）热一律是包括热现象在内的能量转换和守恒定律。 问：经一循环过程不要任何能量供给不断地对外作 功，或较少的能量供给，作较多的功行吗？ 第一类永动机是不可能制成的！ 8 符 号 法 则 不是态函数的全微分 结论 热一律可表述为：
注意: 10热一律的适用范围:任何热力学系统的任何热力学过 程。(平衡过程可计算△Q、△A) 20对只有压强作功的系统热一律可表为: △Q=△E+Pa→t9=E+∫tA §83热力学第一定律 对理想气体等值过程的应用 对平衡过程计算:4,△Q,△E △Q=△E+△A 根据: M Py RT, Pv恒量 T
注意： 1 0 热一律的适用范围：任何热力学系统的任何热力学过 程 。（平衡过程可计算 Q、 A ） 2 0 对只有压强作功的系统热一律可表为： = + 2 1 V Q E V PdV d Q = dE + d A § 8—3 热力学第一定律 对理想气体等值过程的应用 对平衡过程计算: A, Q, E 根据： = 恒量 m = = + T PV RT M PV Q E A , 9
1.等容过程 (气缸) P (1)特征:dV=0,V=恒量, 动画 参量关系P/T=恒量 (2)热一律表式:∫dg=dE 意义: (△Q=△E对有限变化过程 系统吸收的热量全部用来增加系统本身的内能。 (3)定容摩尔热容:1摩尔气体在等容过程中,温度升高 (或降低)1度所吸收(或放出)的热量。 今)、dE drs dE=CvdT d MLRT M i 2 E RT R μ2 dTr 2 v=2R 10
1. 等容过程 （气缸） （1）特征：d V=0，V=恒量 ， 参量关系 P/ T = 恒量 （2）热一律表式： Q E d Q d E V = = ( ) 对有限变化过程 10 P V • • 动画 系统吸收的热量全部用来增加系统本身的内能。 意义： （3）定容摩尔热容：1摩尔气体在等容过程中，温度升高 （或降低）1度所吸收（或放出）的热量。 V V dT dQ c = ( ) R i dT RT M i d cV 2 ) 2 ( = m = 1 dE c dT !! V = dT dE = RT M i E m 2 = R i cV 2 =
单原子分子c=R=12.54J·m1·k 5 刚性c=,R=20.78J.mol-1.K 双原子分子 非刚性c1=7 R=21.26J.mol-1.K-1 均可用实验测定 (4)计算等容过程(△Q)=AE|E=c;dTk 功: △A=0 M 热量: △Q=Cv△T 内能改变:△E M Cv△T
单原子分子 1 1 12.54 2 3 − − c = R = J mol k V 双原子分子 刚性 非刚性 1 1 1 1 21.26 2 7 20.78 2 5 − − − − = = = = c R J mol K c R J mol K V V 均可用实验测定 11 （4）计算等容过程 功： 热量： 内能改变： A = 0 c T M Q V m = c T M E V m = Q E dE = cV dT ( )V =
2.等压过程 (1)特征:dP=0,P=恒量,参量关系V/T=恒量。 (2)热一律表式 t0=dE +iA v2 (△Q)p=△E+m P有限的变化过程 意义:系统吸收的热量,一部分对外作功,一部分增加 自身的内能。 (3)定压摩尔热容: E=RT→UE=RdT d0、E+d p dtp dT M A=pdv=.dT F:cn=2R)+R=+R故c>c为什么?
2. 等压过程 （1）特征：d P = 0， P=恒量， 参量关系 V/T = 恒量。 （2）热一律表式 d Q = dE + d A = + 2 1 ( ) V Q P E V PdV 有限的变化过程 系统吸收的热量，一部分对外作功，一部分增加 自身的内能。 （3）定压摩尔热容： dT dE dA dT dQ c p p + = ( ) = = RT i E 2 dA = 1 12 p V 故 c c P V V1 V2 意义： R R c R i c p = ) + = V + 2 ( 动画 RdT i dE 2 = PdV = RdT M m 为什么？