平衡即不变 过程即变化 矛盾→统一于“无限缓慢” 只有过程进行得无限缓慢,每个中间态才可 看作是平衡态。 如何判断“无限缓慢”? 引入弛豫时间( relaxation time)r 平衡破坏恢复平衡 过程>:过程就可视为准静态过程 所以无限缓慢只是个相对的概念
6 矛盾 统一于“无限缓慢” 平衡即不变 过程即变化 只有过程进行得无限缓慢,每个中间态才可 看作是平衡态。 如何判断“无限缓慢”? 引入弛豫时间(relaxation time) : 平衡破坏 恢复平衡 t过程 > :过程就可视为准静态过程 所以无限缓慢只是个相对的概念
例如分析内燃机气缸内的气体经历的过程 气体压强的弛豫时间: L一容器的线度 0-分子热运动平均速率 气缸线度:L~101m 103s 分子平均速率:U~102m/s 内燃机活塞运动周期△t~102s>vp 所以汽缸的压缩过程可认为是准静态过程
7 气体压强的弛豫时间: v L p = 气缸线度: L ~ 10-1 m 分子平均速率: p ~ 10-3 s 容器的线度 分子热运动平均速率 ~ 10 v 2 m/s 内燃机活塞运动周期 t ~ 10-2 s > p 所以汽缸的压缩过程可认为是准静态过程。 例如分析内燃机气缸内的气体经历的过程:
准静态过程可以用过程曲线来表示: Px(P1,1)一个点代表一个平衡态 过程曲线 (p,V) 22 改变系统状态的方法:1作功 2传热 8
8 (p2 ,V2 ) ( p1 ,V1 ) (p ,V ) 过程曲线 准静态过程可以用过程曲线来表示: O V p 改变系统状态的方法:1.作功 2.传热 一个点代表一个平衡态
△§32功(work) 通过作功可以改变系统的状态。 体积功dA=pdVp dA=pdr P 过程量 摩擦功dA= fr dl O v;vdvv 电流的功矿4=Udq=Udt 般元功可4=广义力f×广义位移dq 通过作功改变分子规则运动的能量碰撞 系统的热力学状 态的微观实质:分子无规则运动的能量
9 △§3.2功(work) 体积功 dA = pdV A p V V V d 2 1 = ─过程量 摩擦功 电流的功 一般元功 dA = fr dl dA = Udq dA =广义力 f ×广义位移 dq = UIdt 通过作功改变 系统的热力学状 态的微观实质: 分子无规则运动的能量 分子规则运动的能量 碰撞 V1 V V+d V V2 V O p dA= pdV 通过作功可以改变系统的状态
§3.3内能,热量,热力学第一定律 内能( internal energy) 绝热I A 绝热Ⅱ 2 2 绝热壁 绝图 水 热壁 水 绝热I R R A 绝热Ⅱ
10 §3.3 内能,热量,热力学第一定律 一.内能(internal energy) 1 2 1 2 A绝热Ⅰ A绝热Ⅱ 绝 热 壁 A绝热Ⅰ R 水 绝 热 壁 A绝热Ⅱ R I 水