二、功(work) 当气体作无摩擦的准静态膨胀或压缩时,为了维持 气体的平衡态,外界的压强必然等于气体的压强。 例右图活塞与汽缸无摩擦,当气体作准静态压缩 或膨胀时,外界的压强P必等于此时气体的压强P, 否则系统在有限压差作用 下,将失去平衡,称为非 静态过程。若有摩擦力存 在,虽然也可使过程进行 的“无限缓慢”,但不等于
11 二、 功(work) 当气体作无摩擦的准静态膨胀或压缩时,为了维持 气体的平衡态,外界的压强必然等于气体的压强。 [例] 右图活塞与汽缸无摩擦,当气体作准静态压缩 或膨胀时,外界的压强Pe必等于此时气体的压强P, 否则系统在有限压差作用 下,将失去平衡,称为非 静态过程。若有摩擦力存 在,虽然也可使过程进行 的“无限缓慢”,但Pe不等于 P. P Pe
为简化问题,只考虑无摩 擦准静态过程的功。当活塞 移动微小位移d时,外力所 作的元功为 力学中dA=F·ds dA=p sal dv=-sdl dA=-Pdy 在无摩擦准静态过程中:dA=-P
12 ◼ 为简化问题,只考虑无摩 擦准静态过程的功 。当活塞 移动微小位移dl时,外力所 作的元功为: 在无摩擦准静态过程中: dA F ds 力学中 = dA P Sdl = e dV = −Sdl dA = −Pe dV dA= −PdV
这里注意两个问题: (1)dA是一个微小的过程的功,称为元功,因为它不具有 数学中全微分的意义,所以用dA而不用dA (2)注意,这个公式没有涉及作功的具体方式,只要是准 静态过程中的体积变化都适用
13 这里注意两个问题: (1)dA是一个微小的过程的功,称为元功,因为它不具有 数学中全微分的意义,所以用dA而不用dA. (2)注意, 这个公式没有涉及作功的具体方式,只要是准 静态过程中的体积变化都适用。 1
系统体积由v变为V2,外界对系统作总功为 Pdv 则系统对外界所作的功 P
14 系统体积由V1变为V2,外界对系统作总功为: = − 2 1 V V W PdV 则系统对外界所作的功:: = 2 1 V V W PdV
由 w=- Pdv (p, V) 曲线下小长方形面 积等于外界对系统 (B,v2 所作的功的负值, 即系统对外界所作 的功 意功并非由初态和终态确定 与过程有关。功不是系统状 态的特征,而是过程的特征
15 = − 2 1 V V W PdV 曲线下小长方形面 积等于外界对系统 所作的功的负值, 即系统对外界所作 的功 由: 注意 功并非由初态和终态确定, 与过程有关。功不是系统状 态的特征,而是过程的特征