热 (Funda mentof thermodynamics 6)
1 第 9 章 (Fundament of thermodynamics) 热力学基础 (6)
s9-1热力学中的基本物理量 内胎 理想气体的内能:E M i RT=p(9-1) M ml 2 它是由系统的状态(P,,T)确定的能量,是状态的 单值函数,与过程无关。 二.功和热 pt 功是和宏观位移相联系的过程 中能量转换的量度;是有规则运动能 量向无规则运动能量的转换。 热是在传热这个特殊过程中能 2量转换的量度是无规则运动能量之 图9-1 间的转换。 共同点功和热是状态变化的量度,是过程量
2 一.内能 它是由系统的状态( p,V,T )确定的能量，是状态的 单值函数，与过程无关。 2 1 p 图9-1 V • §9-1 热力学中的基本物理量 二.功和热 功是和宏观位移相联系的过程 中能量转换的量度;是有规则运动能 量向无规则运动能量的转换。 热是在传热这个特殊过程中能 量转换的量度;是无规则运动能量之 间的转换。 共同点:功和热是状态变化的量度, 是过程量。 理想气体的内能： pV i RT i M M E mol 2 2 = = (9-1)
三推静态过程 系统从初态到末态,其间经历的每一中间态都无 限接近于平衡态,这个状态的变化过程就称为准静态 过程(或平衡过程) (1)只有进行得无限缓慢过程,才是准静态过程。 因此,准静态过程只是实际过程的近似和抽象。 (2)对给定的气体, p-v图上一点代表一个平衡态; pv图上一条曲线代表一个准 静态过程。 图92
3 系统从初态到末态，其间经历的每一中间态都无 限接近于平衡态，这个状态的变化过程就称为准静态 过程(或平衡过程)。 (1)只有进行得无限缓慢过程，才是准静态过程。 因此，准静态过程只是实际过程的近似和抽象。 (2)对给定的气体， p-v图上一条曲线代表一个准 静态过程。 p-v图上一点代表一个平衡态； 2 1 p 图9-2 V • 三.准静态过程
四准静态过程中功的计算 微小过程气体对外作 d x 的元功: S dA=psdx=pdv P 对有限过程,体积 d V1→>V2,则气体对外作的 功为 图93 A=.pd(9.2) (1)体积膨胀过程,因d>0,所以A>0,气体对外作 正功。 对体积压缩过程,因dV<0,所以A<0,气体对外作 负功,实际上是外界在对气体作功
4 四.准静态过程中功的计算 . . . . . . . . . p S 图9-3 dx 微小过程气体对外作 的元功： dA=pS.dx dV = 2 1 V V A pdV (9-2) (1)体积膨胀过程, 因dV>0,所以A>0,气体对外作 正功。 对体积压缩过程, 因dV<0,所以A<0,气体对外作 负功，实际上是外界在对气体作功。 对有限过程，体积 V1→V2，则气体对外作的 功为 =pdV
(2)在p-图上,功是曲线下的面积。 曲线下的面积-pd=4(气体对外作的功) p 由图94可知,即使 初态和末态相同,不同 的过程,气体对外作的 功也是不同的。这就是 为什么把功叫做过程量 的原因 v2 v 图94
5 (2) 在p-V图上, 功是曲线下的面积。 曲线下的面积= pdV =A 由图9-4可知，即使 初态和末态相同，不同 的过程，气体对外作的 功也是不同的。这就是 为什么把功叫做过程量 的原因。 2 1 V V (气体对外作的功) p V 2 1 图9-4 V1 V2 dV p