热力学第一定律及其应用.ppt
合集下载
热力学第一定律ppt
热力学第一定律ppt引言热力学第一定律是热力学中的基本定律之一。
它表明了能量的守恒原理，也被称为能量守恒定律。
热力学第一定律对于理解能量转化和能量守恒的过程至关重要，应用广泛。
热力学第一定律的表述热力学第一定律可以用如下方式表述：在孤立系统中，能量的增量等于对外界做功和系统热量的和。
这个表述可以用以下数学公式表示：ΔE = Q - W其中，ΔE表示能量的增量，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做功。
能量转化示意图为了更好地理解热力学第一定律，我们可以通过一个能量转化示意图来说明。
能量转化示意图能量转化示意图在这个示意图中，输入的能量被系统吸收，一部分能量被转化为系统内能的增加（热量），一部分能量被系统用于对外做功。
根据热力学第一定律，系统吸收的热量和对外做的功加起来等于能量的增量。
热力学第一定律的应用热力学第一定律在工程和科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些具体的应用：热力学循环分析热力学第一定律用于分析各种热力学循环，如卡诺循环和热力学循环。
通过应用热力学第一定律，我们可以确定循环中的能量转化效率、功率输出等参数。
能量守恒分析热力学第一定律可以应用于能量守恒的分析，例如分析能源系统中的能量损失和能量转化过程。
通过分析系统的能量转化过程，我们可以找出能量损失的原因，并采取措施来提高能源利用效率。
温度变化分析热力学第一定律可以用来分析物质的温度变化。
根据热力学第一定律，物质的内能增加会导致温度升高，而内能减少则会导致温度降低。
因此，可以通过热力学第一定律来研究物质的显热效应和隐热效应。
结论热力学第一定律是热力学中的基本定律之一，它表明了能量的守恒原理。
通过应用热力学第一定律，我们可以分析能量的转化过程，研究能源系统的能量损失和能量转化效率，并进一步提高能源利用效率。
热力学第一定律在工程和科学研究中有着广泛的应用，对于理解能量转化和能量守恒的过程起到了重要的作用。
化工热力学第四章热力学第一定律及其应用课件
400
2.0
23.80J mol 1K 1
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
熵变为正值。对于绝热过程，环境没有熵变，因而孤立体系 熵变也为正值，这表明节流过程是不可逆的。此例说明，第三章 的普遍化关联法也可以应用于节流过程的计算。
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
例 4—3 300℃、4.5 MPa乙烯气流在透平机中绝热膨胀到 0.2MPa。试求绝热、可逆膨胀（即等熵膨胀）过程产出的轴功。 （a）用理想气体方程；（b）用普遍化关联法，计算乙烯的热
即：
能入 能出 能存
封闭体系非流动过程的热力学第一定律：
U Q W
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用 第一节
§4-2 开系流动过程的能量平衡
开系的特点： ① 体系与环境有物质的交换。 ② 除有热功交换外，还包括物流输入和 输出携带能量。
开系的划分： ➢ 可以是化工生产中的一台或几台设备。 ➢ 可以是一个过程或几个过程。 ➢ 可以是一个化工厂。
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
例 4—2 丙烷气体在2MPa、400K时稳流经过某节流装置后 减压至0.1MPa。试求丙烷节流后的温度与节流过程的熵变。
[解] 对于等焓过程，式（3—48）可写成
H
CP T2 T1
H
R 2
H1R
0
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
已知终压为0.1MPa，假定此状态下丙烷为理想气体，
S
C* pms
ln T2 T1
R ln
P2 P1
S1R
因为温度变化很小 ，可以用
C* pms
C* pmh
92.734J
mol 1
物理化学：热力学第一定律PPT课件
要的热量为Q，则就定义
1 n
δQ p dT
为该物质在该温度
下的摩尔定压热容，以 C p , m 表示，
Cp,m
1 δQp n dT
对恒压过程
δ Q p d H p n d H m ,p
代入有
C p ,m
1H n Tp
H m Tp
—— C p , m 定义式
单位： Jm o l1K 1
(2) 应用——计算单纯pVT 过程H
第二章 热力学第一定律
热力学是自然科学中建立最早的学科之一
1. 第一定律：能量守恒，解决过程的能量衡算 问题（功、热、热力学能等）
2. 第二定律：过程进行的方向判据 3. 第三定律：解决物质熵的计算
热力学基本定律是生产经验和科学实验的总结，它们不 能用其它理论方法加以证明，但其正确性毋庸置疑。 需要指出： （1）经典热力学研究含有大量质点的宏观系统：其原理、 结论不能用于描述单个的微观粒子； （2）经典热力学只考虑平衡问题：只考虑系统由始态到末 态的净结果，并依此解决诸如过程能量衡算、过程的方向、 限度的判断等热力学问题，至于由始态到末态的过程是如何 发生与进行的、沿什么途径、变化的快慢等等一些问题，经 典热力学往往不予考虑。
W p a m b V 2 V 1p V 2 V 1 p 1 V 1 p 2 V 2 由热力学第一定律可得: Q p UW =U 2 p2V 2 U 1 p1 V 1
定义 : HdefU pV
H为焓，为状态函数，广延量，单位 J Qp H δQp dH
即恒压热与过程的焓能变在量值上相等
注：H 的计算的基本公式： H= U+ (pV) 恒压过程 H = Q
§2.1 基本概念和术语
热力学第一定律ppt课件
的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初
始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电
阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（
）
A．h中的气体内能增加
B．f与g中的气体温度相等
C．f与h中的气体温度相等
D．f与h中的气体压强相等
6、如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通
过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系—
焦耳
—热功当量，为热力学第一定律和能量守
恒定律的建立奠定了实验基础。
焦耳的实验
绝热过程
系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它
不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质
量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸
壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气
体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活
塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做
增加，A 项正确；ab 过程发生等容变化，气体对外界不做功，
C 项错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc 过程发
的功。（重力加速度大小为g）
7、如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，下列
说法正确的有(
)
A．外界对气体做功
B．气体对外界做功
√
C．气体向外界放热
D．气体从外界吸热
√
BD
始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电
阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（
）
A．h中的气体内能增加
B．f与g中的气体温度相等
C．f与h中的气体温度相等
D．f与h中的气体压强相等
6、如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通
过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系—
焦耳
—热功当量，为热力学第一定律和能量守
恒定律的建立奠定了实验基础。
焦耳的实验
绝热过程
系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它
不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质
量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸
壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气
体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活
塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做
增加，A 项正确；ab 过程发生等容变化，气体对外界不做功，
C 项错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc 过程发
的功。（重力加速度大小为g）
7、如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，下列
说法正确的有(
)
A．外界对气体做功
B．气体对外界做功
√
C．气体向外界放热
D．气体从外界吸热
√
BD
ppt热力学第一定律
dH d(U pV ) dU pdV Vdp
系统由始态到末态旳焓变
H U ( pV )4. Q来自 U ，Qp H 两关系式旳意义
特定条件下，不同途径旳热已经分别与过 程旳热力学能变、焓变相等，故不同途径旳恒 容热相等，不同途径旳恒压热相等，而不再与 途径有关。
把特殊过程旳过程量和状态量联络起来。
状态函数旳特征可描述为：异途同归，值变 相等；周而复始，数值还原。
状态函数在数学上具有全微分旳性质。
（2） 广度量和强度量 用宏观可测性质来描述系统旳热力学状态，
故这些性质又称为热力学变量。可分为两类：
广度性质（extensive properties）又称为容量性 质，它旳数值与系统旳物质旳量成正比，如体积、 质量、熵等。这种性质有加和性。
系统始态为a压力为pa；末态为z压力为pz，
pz＝1/5pa 。
可逆过程系统对环境做最大功（相反过 程环境对系统作最小功）。
3.理想气体恒温可逆过程
可逆过程,外压和内压相差无穷小
δWr
pdV ,Wr
V2 V1
pdV
理想气体恒温膨胀,则
Wr
nRT
V2 V1
dV V
nRTlnV2 V1
物理化学
第二章 热力学第一定律
The First Law of Thermodynamics
学习要求：
了解热力学基本概念、热力学能和焓旳定 义；掌握热力学第一定律旳文字表述及数 学表述。 了解热与功旳概念并掌握其正、负号旳要 求；掌握体积功计算，同步了解可逆过程 旳意义特点。 要点掌握利用热力学数据计算在单纯pVT 变化、相变化、化学变化过程中系统旳热 力学能变、焓变以及过程热和体积功。
( H p
热力学第一定律 ppt课件
有用功(此即著名的卡诺定理),且该热机效率与工作物
热力学第一定律
9
质无关,仅与热源温度有关,从而为热机的研究工作确定了
3.2.1热机
热机是指把持续将热转化为功的机械装置,热机中应用 最为广泛的是蒸汽机。一个热机至少应包含以下三个组成 部分:循环工作物质;两个或两个以上的温度不同的热源,使 工作物质从高温热源吸热,向低温热源放热;对外做功的机 置。热机的简化工作原理图如图1所示。
人们一直在为提高热机的效率而努力,在摸索中对蒸汽 机等热机的结构不断进行各种尝试和改进,尽量减少漏气、 散热和摩擦等因素的影响,但热机效率的提高依旧很微弱。 这就不由得让人们产生疑问:提高热机效率的关键是什么? 热机效率的提高有没有一个限度?
1824年法国青年工程师卡诺分析了各种热机的设计方 案和基本结构,根据热机的基本工作过程,研究了一种理想 热机的效率,这种热机确定了我们能将吸收的热量最大限 度地用来对外做
热力学第一定律
5
2.2数学表达式 2.2.1内能定理
将能量守恒与转换定律应用于热效应就是热力学 第一定律，但是能量守恒与转化定律仅是一种思想， 它的发展应借助于数学。马克思讲过，一门科学只 有达到了能成功地运用数学时，才算真正发展了。 另外，数学还可给人以公理化方法，即选用少数概 念和不证自明的命题作为公理，以此为出发点，层 层推论，建成一个严密的体系。热力学也理应这样 的发展起来。所以下一步应该建立热力学第一定律 的数学表达式。第一定律描述功与热量之间的相互 转化，功和热量都不是系统状态的函数，我们应该 找到一个量纲也是能量的，与系统状态有关的函数 热（力学第即一定律态函数），把它与功和6 热量联系起来，由此说
热力学第同一定律数量上不同比例的配合,与我3 国的五行说十分相似。但是人
物理化学第1章 热力学第一定律及其应用
U Q W 40.69kJ 3.1kJ 37.59kJ (2)
Q U W U H=40.69kJ
37.59kJ
§2.6 理想气体的热力学能和焓
一、理想气体U
理想气体有两个基本特点：a 分子本身不占有体积 b分子间没有相互作用力
理气内能只是温度的函数，即 U =f (T )
具体写成数学式为：
功可以分为：
体积功：本教材又称膨胀功 定义——由于系统体积变化而与环境交换的功 We
非体积功：也称非膨胀功，其他功 指体积功以外的功 Wf 热力学中一般不考虑非膨胀功
四、数学表达式
设想系统由状态（1）变到状态（2），系统与环
境的热交换为Q，功交换为W，则系统的热力学能的变
化为：
U U2 U1 QW
二、内能（热力学能）
1.定义：指系统内部能量的总和， 包括分子运动的平动能、 分子之间相互作用的位能、 分子内部的所有能量 符号：U
系统总能量通常（E ）有三部分组成：
（1）系统整体运动的动能
（2）系统在外力场中的位能 （3）内能
热力学中一般只考虑静止的系统，无整体运动，不考虑 外力场的作用，所以只注意内能
对于微小变化
dU Q W
说明：（1）W指的是总功，包括We、Wf （2）适用范围：封闭体系 、孤立体系 (没有物质交换的体系)
§2.4 体积功 W Fdl
一、体积功的计算 pi > pe We FedlFe AAdlpedV
公式说明：
（1）不管体系是膨胀还是压缩，体积功都用-p外dV表示； （2）不用-pdV表示；p指内部压力， p外指外压，也不能用-p外V、 -Vdp外表示。
§2.3 热力学的一些基本概念
一、系统与环境
Q U W U H=40.69kJ
37.59kJ
§2.6 理想气体的热力学能和焓
一、理想气体U
理想气体有两个基本特点：a 分子本身不占有体积 b分子间没有相互作用力
理气内能只是温度的函数，即 U =f (T )
具体写成数学式为：
功可以分为：
体积功：本教材又称膨胀功 定义——由于系统体积变化而与环境交换的功 We
非体积功：也称非膨胀功，其他功 指体积功以外的功 Wf 热力学中一般不考虑非膨胀功
四、数学表达式
设想系统由状态（1）变到状态（2），系统与环
境的热交换为Q，功交换为W，则系统的热力学能的变
化为：
U U2 U1 QW
二、内能（热力学能）
1.定义：指系统内部能量的总和， 包括分子运动的平动能、 分子之间相互作用的位能、 分子内部的所有能量 符号：U
系统总能量通常（E ）有三部分组成：
（1）系统整体运动的动能
（2）系统在外力场中的位能 （3）内能
热力学中一般只考虑静止的系统，无整体运动，不考虑 外力场的作用，所以只注意内能
对于微小变化
dU Q W
说明：（1）W指的是总功，包括We、Wf （2）适用范围：封闭体系 、孤立体系 (没有物质交换的体系)
§2.4 体积功 W Fdl
一、体积功的计算 pi > pe We FedlFe AAdlpedV
公式说明：
（1）不管体系是膨胀还是压缩，体积功都用-p外dV表示； （2）不用-pdV表示；p指内部压力， p外指外压，也不能用-p外V、 -Vdp外表示。
§2.3 热力学的一些基本概念
一、系统与环境
第六章热力学第一定律-及其应用
因此可逆绝热稳流过程为等熵过程。
5）柏努利方程
不可压缩的流体在管道中的流动，若假设流体无粘性（无阻力，无摩 擦），并且管道保温良好，流动过程中流体环境无热、无轴功的交换。
p
1 2 g z u 0 2
(6-10)
例 6-1～例 6-5
§6.2 热力学第二定律及其应用
第二定律的典型表述： ⑴、有关热流方向的表述 ： 1850年克劳休斯： 热不可能自动的从低温物体传给 高温物体。 ⑵、有关循环过程的表述 ： 1851年开尔文： 不可能从单一热源使之完全变成有 用功，而不引起其他变化。
WS ( R) QH QL
由热力学第二定律： 可逆过程： (S sys
S sur ) 0
循环过程： 则：
S sys 0
Ssur S高温源 S低温源
S 低温源 QL TL
QH 可逆： S 高温源 TH
S sur
Q H QL 0 TH TL
T
Q 0
dSt 0
——熵增原理
若将系统和环境看作一个大系统，则： 由 St (Ssys Ssur ) 0 可知：
即孤立体系永远不会发生熵减少的过程。
1、有热量传递不做功 两个热源之间热传递过程如下图所示：
热源
T1
TH
高温源
Q1
循环 装置
T1 T2
QH
循环 装置
WS ( R ) 功
S f S g mi si m j s j i j in out
进入物流 流出物流
物流熵差
过程不可逆引起的熵变
敞开系统熵平衡式即为：
dSopsys dt
热力学第一定律及其工程应用PPT课件
δWf
dt
mi piV i m j p jV j
mi
Hi
gzi
1 2
ui
m
j
H
j
gz j
1 2uj
Q
dt
WS
dt
dE dt
对稳定流动过程
H Ep Ek Q WS
6.2 稳定流动过程与可逆过程
6.2.1稳定流动过程 机械能平衡方程
特征：与环境无热，无轴功交换，不可压缩流体，
胀的制冷量
Q0H H0 H2 H0 H1
积分等熵 气体作等熵膨胀时，压力降较大引起的温
效应：
度变化
TS T2 T1
p2 p1
Sdp
同样可以通过温熵图直接从图上查出 节流膨胀制冷量
等熵膨胀制冷量
膨胀功
Q0S H0 H2 H0 H1 H1 H2 Q0H WS(R)
等熵效率：
S
WS WS(R)
H1 H2 H1 H2
核动力循环如图所示，锅炉从温度为380℃ 的核反应堆吸入热量Q1产 生压力为7MPa、温度为360 ℃ 的过热蒸汽（点1），过热蒸汽经汽轮 机作不可逆绝热膨胀做功后于0.8MPa压力下排出（点2‘），其等熵效 率为0.75, 求：单位质量蒸汽做功能力；汽轮机出口乏气的湿度是多少 ？
u2 2H0 H2 适用于所有可逆和不可逆过程
理想气体，若恒压摩尔热 容一定
u2
2cp (T0 T2)
2
k
k 1
R(T0
T2 )
气体稳定 等熵流动
u2
2
k
k 1
p0V0
1
p2 p0
(k 1) / k
流速取决于出口截面的压力比 临界
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 .5R
3.5R
1.40
3R
4R
1.33
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
P. 13 / 28 .
三、等值过程Q、△E、W的计算
1. 定体过程：V＝Const.
W0
E
i 2
RT
CV
,mT
QV E W CV ,mT
注意
对任意过程，内能增量：
E
CV ,mT
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
P. 1 / 28 .
§13. 2 热力学第一定律 及其应用
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
P. 2 / 28 .
焦耳的热功当量实验
1cal: 在标准大气压下将1克水从14.5℃ 加热至15.5℃所需的热量。
(
dQ dT
)p
而 dQ dE dW dE pdV
定压过程：p＝Const. ，则
pV RT
pdV RdT
dE
i 2
RdT
dQ
i 2
RdT
RdT
(
i 2
R
R)dT
Cp ,m
1
(
dQ dT
)
p
1
(i 2
R
R)
i 2
R
R
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
dQ dE
CV
,m
1
(
dE dT
)V
E
i 2
RT
i 2
(
p2V
2p1V
1
)
Q EW
dE
i 2
RdT
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
二、摩尔热容量的计算
P. 7 / 28 .
1. 定体摩尔热容量 CV,m
CV ,m
1
(
dQ dT
)V
而 dQ dE dW dE pdV 0
对外界作的机械功
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
☻Q、△E、W 的“＋”、“－”规定：
P. 5 / 28 .
放热为负
外
W 0
系 T↑→△E > 0
界
统 T↓→△E < 0
W 0
☻Q、△E、W 求解：
Q0 外
界
Q0
吸热为正
W V2pdV
V1
E
i 2
V V2
对任意过程，内能增量：
等
2
温
T1 线
E
CV ,mT
i 2
R T
o
3 V
V2
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
P. 15 / 28 .
i 2
R T
p 2
1
o p
V2
1
等 温
T1 线
o
V
2
3 V
V2
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
P. 14 / 28 .
2. 定压过程：p＝Const.
W
V2pdV
V1
p(V2 V1 )
p
R(TT2 T1)
1
2
E CV ,mT
W
Qp E W (CV ,m R)T po 1 V1
RT
i 2
(
p2V
2p1V
1
)
Q EW
dE
i 2
RdT
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
二、摩尔热容量的计算
P. 6 / 28 .
1. 定体摩尔热容量 CV,m
CV ,m
1
(
dQ dT
)V
而 dQ dE dW dE pdV 0
定体过程：V＝Const. 或 dV＝0
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
三、等值过程Q、△E、W的计算
1. 定体过程：V＝Const.
p
W0
E
i 2
RT
ห้องสมุดไป่ตู้
CV
,mT
QV E W CV ,mT
o
P. 12 / 28 .
2
1 V
V2
单原子分子 双原子分子 多原子分子
1.5R
2 .5R
1.67
定压过程：p＝Const. ，则
pV RT
pdV RdT
dE
i 2
RdT
dQ
i 2
RdT
RdT
(
i 2
R
R)dT
CV ,m
1
i 2
R
CV ,m
i 2
R
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
2. 定压摩尔热容量 Cp,m
P. 9 / 28 .
Cp ,m
1
定体过程：V＝Const. 或 dV＝0
dQ dE
CV
,m
1
(
dE dT
)V
dE
i 2
RdT
CV ,m
1
i 2
R
CV ,m
i 2
R
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
2. 定压摩尔热容量 Cp,m
P. 8 / 28 .
Cp ,m
1
(
dQ dT
)p
而 dQ dE dW dE pdV
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
☻Q、△E、W 的“＋”、“－”规定：
P. 4 / 28 .
放热为负
外
W 0
系 T↑→△E > 0
界
统 T↓→△E < 0
W 0
☻Q、△E、W 求解：
Q0 外
界
Q0
吸热为正
对元过程：dQ dE dW
从外界吸收的热量
☻其中Q、△E、W分别是系统 内能的增量
P. 10 / 28 .
Cp,m CV ,m R ( Mayer公式 )
令：
Cp ,m CV ,m
( 称为“比热比” )，则
Cp ,m CV ,m
1
R CV ,m
1
2 i
1
dQ
i 2
RdT
RdT
(
i 2
R
R)dT
Cp ,m
1
(
dQ dT
)
p
1
(i 2
R
R)
i 2
R
R
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
1cal15 = 4.1855 J
J.P.Joule
(1818-1889)
焦耳 一位自学成才的
英国物理学家。1841年 发表著名的焦耳定律。 后致力于热功当量实验， 对能量转化和守恒定律 的建立作出了不可磨灭 的贡献。
Chapter 7. 热力学基础 §7. 2作热者力：学杨第茂一田定律及其应用
P. 3 / 28 .
P. 11 / 28 .
Cp,m CV ,m R ( Mayer公式 )
令：
Cp ,m CV ,m
( 称为“比热比” )，则
Cp ,m CV ,m
1
R CV ,m
1
2 i
1
分子类型
CV ,m
Cp ,m
单原子分子
1.5R
2 .5R
1.67
双原子分子
2 .5R
3.5R
1.40
多原子分子
3R
4R
1.33
一、热力学第一定律
实验证明: 只要系统初、末状态一定，则不论系统经 历何过程，外界对系统做功W ‘与系统吸收 的热量之和不变，等于系统内能的增量。
E W Q W W
Q E W (热力学第一定律)
对元过程：dQ dE dW
从外界吸收的热量
☻其中Q、△E、W分别是系统 内能的增量
对外界作的机械功