1、10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础一 热力学过程 ( 过程 ) 准静态过程当热力学系统受到外界影响发生能量或物质交换时,其状态会随之发生变化。热力学过程 即为 系统的状态发生变化的整个历程 .作机械功改变系统状态的焦耳实验系统从某一平衡态达到 另一 新的平衡态 时所经历的 时间,称为 弛豫时间 .10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础若过程进行得 足够缓慢 ,系统从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态,这种过程称为 准静态过程 (理想过程) .气体活塞砂子 12准静态过程 (理想化的过程)10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础实验证明系统从 A 状
2、态变化到 B 状态,可以采用做功和传热的方法,不管经过什么过程,只要始末状态确定,做功和传热之和保持不变 .二 内能 功 热量 2AB1* 2AB1*10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础理想气体内能: 表征系统状态的 单值函数 , 理想气体的内能仅是温度的函数 .系统内能的增量只与系统起始和终了状态有关,与系统所经历的过程 无关 .1 内能 (状态量)10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础2 功 (过程量)功是能量传递和转换的量度,它引起系统热运动状态的变化 .注意: 作功与过程有关 .宏观运动能量 热运动能量准静态过程功的计算10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础3 热
3、量 ( 过程量 )通过传热方式传递能量的量度,系统和外界之间存在温差而发生的能量传递 .1)过程量:与过程有关;2)等效性:改变系统热运动状态作用相同; 宏观运动 分子热运动功分子热运动分子热运动 热量3)功与热量的物理本质不同 .1卡 = 4.18 J , 1 J = 0.24 卡功与热量的异同10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础三 热力学第一定律系统 从外界吸收的热量,一部分使系统的内能增加, 另一部分使系统对外界做功 .准静态过程微小过程12*表 明10 3 热力学第一定律 第十章 热力学基础1) 能量转换和守恒定律 . 第一类永动机是不可能制成的 .2) 实验经验总结,自然界的普遍规律 .+ 系统 吸 热系统 放 热内能 增加内能 减少系统对外界 做功外界对系统 做功第一定律的符号规定物理意义