1、p-V 图,一. 功,结论：系统所做的功在数值上等于p-V 图上过程曲线以下的面积。,系统对外界作功 ：,外界对系统作功 ：,7.2 功 热量 热力学第一定律,解,求,气体对外所作的功是多少？, 摩尔理想气体经等温过程从状态1 状态2。,例,热力学系统作功的本质：,无规则的分子热运动与有规则的机械运动之间的能量转化。,二. 热量,热量是传热过程中所传递能量的多少的量度，,系统吸热 ：,系统放热 ：,热传递的概念：热传递是系统与外界进行能量交换，从而使系统的状态发生改变的另一种形式。,热量（Q）：系统通过热传递过程与外界交换的能量。,传热条件：系统和外界温度不同，且不绝热。,是过程量。,说明,（
2、1）热量与过程有关。,（2）微观本质：分子无规则运动能量从高温物体向低温物 体转移（传递）。,三. 热容量,热容量：物体温度升高一度所需要吸收的热量。,单位：,比热：单位质量物质的热容量。,单位：,摩尔热容：1摩尔物质的热容量。,i 表示不同的过程,1.热容量,2.定体摩尔热容CV 和定压摩尔热容Cp （1摩尔物质）,（1）定体摩尔热容CV,1mol的理想气体在等体过程中所吸收的热量为 ，气体的温度由 升高到 ，则气体的定体摩尔热容为：,单位：,（2）定压摩尔热容Cp,1mol的理想气体在等压过程中所吸收的热量为 ，气体的温度由 升高到 ，则气体的定体摩尔热容为：,单位：,三. 热力学第一定律
3、,1.内能,内能（E）是物体中分子无规则运动能量的总和，,是状态量,物体的内能包含系统内：,（1）分子热运动的能量；,（2）分子间势能和分子内原子间的势能；,（3）分子内部、原子内部运动的能量；,（4）电场能、磁场能等。,内能是状态的函数，当气体的状态一定时，其内能也是一定的；当气体的状态发生变化时，气体内能的变化值 只由始状态和末状态所决定，与过程无关。,而对于理想气体，内能只是温度的函数。即：,对于一定质量的一般气体，内能是T、V 或 P 的函数；,内能的增量：,2.功与内能的关系,外界仅对系统作功，无传热，则,1,2,绝热壁,绝热过程,说明,内能的改变量可以用绝热过程中外界对系统所作的功
4、来量度。,3.热量与内能的关系,外界与系统之间不作功，仅传递热量,系统,说明,（1）外界不对系统作功时，内能的改变量也 可以用外界对系统所传递的热量来度量,（2）此式给出过程量与状态量的关系,（3）作功和传热效果一样，本质不同,二. 热力学第一定律,外界与系统之间不仅作功，而且传递热量，则有：,系统从外界吸收的热量，一部分使其内能增加，另一部分则用以对外界作功。（热力学第一定律）,对于无限小的状态变化过程，热力学第一定律可表示为：,（1）热力学第一定律实际上就是包含热现象在内的能量守 恒与转换定律；,说明,（2）第一类永动机是不可能实现的。这是热力学第一定律 的另一种表述形式；,（3）此定律只要求系统的初、末状态是平衡态，至于过程 中经历的各状态则不一定是平衡态。,（4）适用于任何系统（气、液、固）。,根据热力学第一定律,1 mol 理想气体的状态方程为：,压强不变时，将状态方程两边对T 求导，有,摩尔热容比,
