热力学第一定律及其 在等值冠程中的应用
1 热力学第一定律及其 在等值过程中的应用
热力学第一定律 在一般情况下,系统内能的改变可能 是作功与传热的共同结果。 AE个 设一热力学系统,初始时内能为 E1,如果系统吸热,使系统内能增加 到E2,系统对外作功A 由能量守恒与转换定律,有:Q=(E2-E)+A 即Q=△E+A 物理意义 热力学第一定律 微小过程:d=CE+d4符号d表示 因为Q、A不是状态函数,不能写成薇分 对准静态过程:由d=PV,a=dE+Pav
2 设一热力学系统，初始时内能为 E1，如果系统吸热，使系统内能增加 到E2，系统对外作功A。 在一般情况下，系统内能的改变可能 是作功与传热的共同结果。 由能量守恒与转换定律，有： Q = (E2 − E1 ) + A Q = E + A 系 统 Q吸 E A 即 物理意义 热力学第一定律 微小过程： dQ = dE + dA 符号 d 表示 “元”， 因为Q、A不是状态函数，不能写成微分。 对准静态过程：由 dA= PdV，dQ = dE + PdV 一、热力学第一定律
明确几点: =△E+A ①.注意内能增量、功、热量的正负规定。 ②热力学第一定律实际上是能量守恒定律在热力学中 的体现。热力学第一定律是从实验中总结出来的。 第一类永动机:即不从外界吸收能量,而不断对外作 功的机械。 第一类永动机违反能量守恒定律 热力学第一定律对准静态过程和非准静态过程均适 用。但为便于实际计算,要求初终态为平衡态
3 ①.注意内能增量、功、热量的正负规定。 ②.热力学第一定律实际上是能量守恒定律在热力学中 的体现。热力学第一定律是从实验中总结出来的。 明确几点： 第一类永动机：即不从外界吸收能量，而不断对外作 功的机械。 第一类永动机违反能量守恒定律。 热力学第一定律对准静态过程和非准静态过程均适 用。但为便于实际计算，要求初终态为平衡态。 Q = E + A
热力学第一定律在等值过程中的应用 1.等容过程 等容过程也称等体过程。 1.过程特点系统的体积不变dV=0 P 3.过程的线NC 2.过程方程 2 4.内能增量△E=R△T 5.功A P=0 等容过程体积不变,P~V图曲线下的面积为零, 气体作功为零。 6.热量Q1=vCn(72-7)=m△T
4 等容过程也称等体过程。 系统的体积不变 dV = 0 C T P = o P V P2 V P1 1 2 V 1.过程特点 3.过程曲线 2 .过程方程 R T i E = 2 0 2 1 = = A PdV V V 等容过程体积不变，P ~ V 图曲线下的面积为零 ， 气体作功为零。 4.内能增量 5.功 ( ) 6.热量 QV =CV ,m T2 −T1 =CV ,m T 1.等容过程 二、热力学第一定律在等值过程中的应用
7.热力学第一定律的应用Q=△E+A A=0,Q1=△E 意义:等容过程系统吸热全部转变成内能 CrmAT=2R△等容原尔容:Crm=2R 单原子分子气体讠=3,CVm-2 R 双原子分子气体i=Cm2 R 多原子分子气体L=6 =3R 内能增量又可写成:△E=Cm△T 此公式不仅适用于等容过程,对任何过程都适用
5 多原子分子气体 i = 6 , 内能增量又可写成： E =CV ,m T 此公式不仅适用于等容过程，对任何过程都适用。 CV ,m = 3R 单原子分子气体 i = 3 , 双原子分子气体 i = 5 , CV m R 2 3 , = CV m R 2 5 , = R i CV m 2 等容摩尔热容： , = 7.热力学第一定律的应用 Q = E + A QV = E 意义：等容过程系统吸热全部转变成内能。 A = 0, R T i CV m T = 2 ,