大学普通物理18热一律.pptx
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1、本章主要内容本章主要内容18-118-118-118-1 功功 热量热量 热力学第一定律热力学第一定律18-218-218-218-2 准静态过程准静态过程18-318-318-318-3 热容热容18-418-418-418-4 绝热过程绝热过程18-518-518-518-5 循环过程循环过程18-618-618-618-6 Carnot 循环循环18-718-718-718-7 致冷循环致冷循环第第1页页/共共41页页第十八章第十八章 热力学第一定律热力学第一定律研究物质的热现象的理论有两个分支,即研究物质的热现象的理论有两个分支,即统计物理统计物理统计物理统计物理(统(统计力学)和计力
2、学)和热力学热力学热力学热力学。热力学热力学宏观理论,用实验的方法研究宏观热力学系统宏观理论,用实验的方法研究宏观热力学系统(特别是气体)所遵循的基本规律。它分为平衡态热力学和非(特别是气体)所遵循的基本规律。它分为平衡态热力学和非平衡态热力学。平衡态热力学。本章主要介绍平衡态热力学理论的基础知识,即热力学第本章主要介绍平衡态热力学理论的基础知识,即热力学第一定律。它其实是能量守恒定律在热学中的形式。一定律。它其实是能量守恒定律在热学中的形式。与统计物理不同,热力学不涉及微观领域的分子原子的运与统计物理不同,热力学不涉及微观领域的分子原子的运动规律,但它的一些结果与统计物理的一致。动规律,但它
3、的一些结果与统计物理的一致。第第2页页/共共41页页18-1 18-1 功功 热量热量 热力学第一热力学第一定律定律Work and Quantity of Heat 第第3页页/共共41页页功、热量、热力学第一定律功、热量、热力学第一定律实验表明:对一个热力学系统,可以通过外界对其实验表明:对一个热力学系统,可以通过外界对其做功做功的的方式改变系统的宏观状态。方式改变系统的宏观状态。宏观功:系统的边界发生宏观位宏观功:系统的边界发生宏观位移。移。如:压缩活塞使汽缸内气体压强如:压缩活塞使汽缸内气体压强和温度升高等。表现为宏观的机械能和温度升高等。表现为宏观的机械能转换为内能。转换为内能。外界
4、对系统做的宏观功外界对系统做的宏观功简称为简称为功功功功。A 微观功:系统的边界未发生宏观位移。微观功:系统的边界未发生宏观位移。如:热锅(外界)如:热锅(外界)的分子通过不断碰撞对冷水分子做功。表现为外界的内能传递的分子通过不断碰撞对冷水分子做功。表现为外界的内能传递给系统(前提是温度不同给系统(前提是温度不同)。这。这种内能传递的过程称为种内能传递的过程称为热传递热传递热传递热传递,而所传递的能量叫而所传递的能量叫热量热量热量热量。Q Q第第4页页/共共41页页由上述知,做(宏观)功和热传递都可以改变热力学系统由上述知,做(宏观)功和热传递都可以改变热力学系统的内能。这三者的关系在热力学领
5、域中就是:的内能。这三者的关系在热力学领域中就是:热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律:在一给定过程中,外界对系统做的功在一给定过程中,外界对系统做的功和传给系统的热量之和等于系统的内能的增量。和传给系统的热量之和等于系统的内能的增量。如果以如果以A表示过程中系统对外界做的功,由于表示过程中系统对外界做的功,由于A=A,则,则或或说明:说明:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表现。它适合于任何热力学系统的任何热力学过程。现。它适合于任何热力学系统的任何热力学过程。Q 0 表示系统吸热,表示系统吸热,Q 0 表示系统对外
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