南京工业大学 工程讲义热力学PPT (全)
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2024版大学物理热力学基本概念ppt课件
大学物理热力学基本概念ppt课件CONTENTS•热力学基本概念与定义•热力学第一定律•热力学第二定律•理想气体状态方程与麦克斯韦关系式•热力学函数与性质•非平衡态热力学简介热力学基本概念与定义01热力学系统与环境热力学系统所研究的对象，与周围环境有物质、能量交换的封闭体系。
环境与系统发生相互作用的周围物质的总称。
边界系统与环境的分界面。
状态参量与过程量状态参量描述系统状态的物理量，如体积V、压强p、温度T等。
过程量描述系统状态变化过程的物理量，如热量Q、功W等。
平衡态与准静态过程平衡态系统在没有外界影响时，其内部各部分的状态参量达到稳定且不随时间变化的状态。
准静态过程系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时，经历的一系列非常接近平衡态的过程。
热力学第零定律与温度概念热力学第零定律如果两个系统与第三个系统各自处于热平衡，则这两个系统也必定处于热平衡。
温度概念表征物体冷热程度的物理量，是热力学系统的重要状态参量之一。
在热平衡时，两个系统具有相同的温度。
热力学第一定律02系统内部所有微观粒子各种运动形式的能量总和，包括分子动能、分子势能、原子内部能量、原子核内部能量等。
力在力的方向上移动距离的乘积，宏观表现为系统对外做功或外界对系统做功。
系统与外界之间因温差而传递的能量，是热传递过程中所传递内能的多少。
热力学能功热量热力学能、功和热量热力学第一定律表达式表达式ΔU=W+Q，其中ΔU表示系统内能的增量，W表示外界对系统做的功，Q表示系统吸收的热量。
符号法则外界对系统做功，W取正值；系统对外界做功，W取负值。
系统吸收热量，Q取正值；系统放出热量，Q取负值。
等温过程在等温过程中，理想气体的内能不变，吸收的热量全部用来对外做功。
理想气体等温过程特点pV=nRT，其中p表示压强，V表示体积，n表示物质的量，R表示气体常数，T表示热力学温度。
理想气体等温过程方程温度保持不变的热力学过程。
理想气体绝热过程特点在绝热过程中，理想气体的内能变化完全取决于外界对系统做的功或系统对外界做的功。
南京工业大学传热ppt2
求得各种具体传热条件下的对流传热系数a值是解决 对流传热问题的关键。
11
二、影响对流传热系数的因素
1 流体物理性质 密度(kg.m-3)、比热容(J.kg-1.K-1)、热导率(W.m-1.K-1)、 黏度(Pa.s)、体积膨胀系数(K-1)等。 2 流体对流起因 强制对流(流速变化）、自然对流（浮力） 3 流体流动状态 层流、湍流、 Re 4 流体的相变化 冷凝、沸腾 5 传热面的形状、相对位置与尺寸 通常把对流体流动和传热有决定性影响的尺寸称为特征 尺寸，在计算a时有说明。实验测定对流传热系数前，采 用量纲分析法将影响对流传热系数的诸因素组成若干个量 纲为一的量(或称为特征数)，再确定各特征数的关系，得 到a的计算公式。 12
1 ( 2 , 3 )
22
二、对流传热过程的量纲分析
通过量纲分析，可确定
al 1 Nu
努赛尔数 (Nusselt number) 普朗特数 (Prandtl number)
2
cp
Pr
23
二、对流传热过程的量纲分析
3
l 3 2 g t
2
44
一、蒸汽冷凝传热
(3) 影响冷凝传热的因素
a.不凝性气体的影响
壁面可能为气体（导热系数很小）层所遮盖而增加一层 附加热阻，使对流传热系数急剧下降。故在冷凝器的设 计和操作中，必须考虑排除不凝气。
b.蒸汽流速和流向的影响 c.蒸汽过热的影响
d.传热面的形状与布置
冷凝液膜为膜状冷凝传热的主要热阻, 减薄液膜厚度降低热阻是强化膜状冷凝传热的关键 .
湍流核心
涡流传热
8
一、对流传热机理
温度梯度
层流内层 湍流边 界层 较大
11
二、影响对流传热系数的因素
1 流体物理性质 密度(kg.m-3)、比热容(J.kg-1.K-1)、热导率(W.m-1.K-1)、 黏度(Pa.s)、体积膨胀系数(K-1)等。 2 流体对流起因 强制对流(流速变化）、自然对流（浮力） 3 流体流动状态 层流、湍流、 Re 4 流体的相变化 冷凝、沸腾 5 传热面的形状、相对位置与尺寸 通常把对流体流动和传热有决定性影响的尺寸称为特征 尺寸，在计算a时有说明。实验测定对流传热系数前，采 用量纲分析法将影响对流传热系数的诸因素组成若干个量 纲为一的量(或称为特征数)，再确定各特征数的关系，得 到a的计算公式。 12
1 ( 2 , 3 )
22
二、对流传热过程的量纲分析
通过量纲分析，可确定
al 1 Nu
努赛尔数 (Nusselt number) 普朗特数 (Prandtl number)
2
cp
Pr
23
二、对流传热过程的量纲分析
3
l 3 2 g t
2
44
一、蒸汽冷凝传热
(3) 影响冷凝传热的因素
a.不凝性气体的影响
壁面可能为气体（导热系数很小）层所遮盖而增加一层 附加热阻，使对流传热系数急剧下降。故在冷凝器的设 计和操作中，必须考虑排除不凝气。
b.蒸汽流速和流向的影响 c.蒸汽过热的影响
d.传热面的形状与布置
冷凝液膜为膜状冷凝传热的主要热阻, 减薄液膜厚度降低热阻是强化膜状冷凝传热的关键 .
湍流核心
涡流传热
8
一、对流传热机理
温度梯度
层流内层 湍流边 界层 较大
南京工业大学物理化学课件——第二章热力学第一定律
• 热力学第一定律
• 热力学第二定律
• 化学热力学的主要内容
§2-2 热力学的基本概念及术语
• §2-2 热力学的基本概念及术语
• 一、系统与环境
• 1.定义
• 2.注意点
• 3.分类：⑴敞开系统（open system ）
•
⑵封闭系统（closed system）
•
⑶孤立系统（isolated system）
• ⑷性质：一种过程量 ，不是系统的性质，也不是状
态函数，而是一个途径函数，用符号 Q 表示。
§2-2 热力学的基本概念及术语
• 2.功（work） • ⑴定义：系统与环境之间传递的除热以外的其它能量
• ⑵表示方法：符号W • ⑶规定：环境对系统作功，W >0；系统对环境作功，
W <0
• ⑷性质：一种过程量 ，不是系统的性质，也不是状 态函数，而是一个途径函数，用符号W 表示。
Q
Q
C
T2 T1 T
发生微小变化
C Q
热容的单位为J ·K-1 。dT
二、恒容摩尔热容
1.定义：1mol物质在恒容、非体积功为零（即等容过程） 的条件下，仅因改变单位温度所需要吸收的热 。
用 Cm,V 来表示 。
2.表达式：
Cv,m
QV m
dT
f
T
§ 2-5 摩尔热容与热的计算
• ∵ QV m dU
• 2.表达式： •∵
CP,m
QP m
dT
f
T
QP m dHm
•∴
CP,m
Hm T
P
f
T
§ 2-5 摩尔热容与热的计算
•
四、
与 关系： Cm,V
• 热力学第二定律
• 化学热力学的主要内容
§2-2 热力学的基本概念及术语
• §2-2 热力学的基本概念及术语
• 一、系统与环境
• 1.定义
• 2.注意点
• 3.分类：⑴敞开系统（open system ）
•
⑵封闭系统（closed system）
•
⑶孤立系统（isolated system）
• ⑷性质：一种过程量 ，不是系统的性质，也不是状
态函数，而是一个途径函数，用符号 Q 表示。
§2-2 热力学的基本概念及术语
• 2.功（work） • ⑴定义：系统与环境之间传递的除热以外的其它能量
• ⑵表示方法：符号W • ⑶规定：环境对系统作功，W >0；系统对环境作功，
W <0
• ⑷性质：一种过程量 ，不是系统的性质，也不是状 态函数，而是一个途径函数，用符号W 表示。
Q
Q
C
T2 T1 T
发生微小变化
C Q
热容的单位为J ·K-1 。dT
二、恒容摩尔热容
1.定义：1mol物质在恒容、非体积功为零（即等容过程） 的条件下，仅因改变单位温度所需要吸收的热 。
用 Cm,V 来表示 。
2.表达式：
Cv,m
QV m
dT
f
T
§ 2-5 摩尔热容与热的计算
• ∵ QV m dU
• 2.表达式： •∵
CP,m
QP m
dT
f
T
QP m dHm
•∴
CP,m
Hm T
P
f
T
§ 2-5 摩尔热容与热的计算
•
四、
与 关系： Cm,V
工程热力学幻灯片(绪、1、2章)(上课)
B
Pg
H
压力的测量示意图
环境压力与标准大气压：环境压力指压力 表所处环境的压力(当地大气压力)
标准大气压 1atm=760mmHg 注意：当地大气压随时间、地点变化。一般认 36 为等于标准大气压（当h变化不大）。
3、比容和密度
pg
p
正压 大气压力B
都是描述系统内 工质稀密程度的宏观 物理量
H
B
处于平衡状态的系统有一种保持平衡 的趋势；对于不平衡的系统有一种达到平 衡的趋势。
41
平衡与稳定
稳定：参数不随时间变化
铜棒：稳定但存在不平衡势差，它的稳 定是靠外界影响来维持的。去掉外界影 响，则状态变化，直 到温度均匀为止 稳定不一定平衡
绝热，不受外界温度影响
但平衡一定稳定
42
平衡与均匀
平衡：时间上
24
例如：
m W 4 Q 2
1 开口系 1+2 闭口系 1+2+3 绝热闭口系 1+2+3+4 孤立系
1
3
非孤立系＋相关外界 25 ＝孤立系
四、系统的内部状况（热力系统其它 分类方式）
均匀系
物理化学性质 非均匀系
单元系 其它分类方式 工质种类
多元系
单相
相态
多相
26
1、均匀系与非均匀系：系统内各部分的 化学成分和物理性质都均匀一致的系统， 称为均匀系。 2、单相系与复相系：由单一物相组成的 系统称为单相系。 3、单元系与多元系：由一种均匀的和化 学成分保持不变的物质组成的系统称为单 元系。（空气常可看作纯物质，属单元系 ）
凝 汽 器
给水泵
只交换功 既交换功 也交换热
《工程热力学》课件
理想气体混合物
理想气体混合物的性质
理想气体混合物具有加和性、均匀性、 扩散性和完全互溶性等性质。
VS
理想气体混合物的计算
通过混合物的总压力、总温度和各组分的 摩尔数来计算混合物的各种物理量。
真实气体近似与修正
真实气体的近似
真实气体在一定条件下可以近似为理想气体。
真实气体的修正
由于真实气体分子间存在相互作用力，因此需要引入修正系数对理想气体状态方程进行 修正。
特点
工程热力学是一门理论性较强的学科 ，需要掌握热力学的基本概念、定律 和公式，同时还需要了解其在工程实 践中的应用。
工程热力学的应用领域
能源利用
工程热力学在能源利用领域中有 着广泛的应用，如火力发电、核 能发电、地热能利用等。
工业过程
工程热力学在工业过程中也发挥 着重要的作用，如化工、制冷、 空调、热泵等。
稳态导热问题
稳态导热是指物体内部温度分布不随时间变 化的导热过程，其特点是热量传递达到平衡 状态。
对流换热和辐射换热的基本规律
对流换热的基本规律
对流换热主要受牛顿冷却公式支配，即物体 表面通过对流方式传递的热量与物体表面温 度和周围流体温度之间的温差、物体表面积 以及流体性质有关。
辐射换热的基本规律
辐射换热主要遵循斯蒂芬-玻尔兹曼定律， 即物体发射的辐射能与物体温度的四次方成
正比，同时也与周围环境温度有关。
传热过程分析与计算方法简介
要点一
传热过程分析
要点二
计算方法简介
传热过程分析主要涉及热量传递的三种方式（导热、对流 和辐射）及其相互影响，需要综合考虑物性参数、几何形 状、操作条件等因素。
常用的传热计算方法包括分析法、实验法和数值模拟法。 分析法适用于简单几何形状和边界条件的传热问题；实验 法需要建立经验或半经验公式；数值模拟法则通过计算机 模拟传热过程，具有较高的灵活性和通用性。
热力学ppt课件
解： Qab
CV
( Tb
Ta
)
5 2
8.31( 400
300 )
2080( J
)
Qbc
RTb
ln
Vc Vb
8.31 400 ln2
2326.8( J )
Qcd CV ( Td Tc ) 2080( J )
Qda
RTd
ln
Va Vd
8.31 300 ln 1 2
1745.1(J)
5
总吸热
所进行的讨论不仅适合于蒸汽机，而且可以应用于一
切可以想象的热机，不管它们用的什么物质，也不管
它们如何动作”
－－－卡诺
14
1. 研究循环过程的理想模型——卡诺循环
思考： 试设想最简单的循环模型
P
P
等温线
等温线
V
V
0
0
是否最简单？ 要无穷多个热源才能得以实现， 循环图形的外形简单，实际过程复杂。
怎样才简单？ 热源最少。
从高温热源吸热 Q1
（可能不止一个）
代价
向低温热源放热
Q2
（可能不止一个）
对外做功 A净 Q净 Q1 Q2
效果
热机效率:
A净 Q1 Q2 1 Q2
Q吸
Q1
Q1
4
例一. 1mol 双原子分子理想气体如图循环 ？
注意是 T-V 图 斯特林循环
Tbc 400K, Tad 300K
1 2 dp 0
M
Q吸 C p ( T2 T1 )
2 3 dQ 0 T2 p2 1 T3 p1 1
3 4 dp 0
4 1 dQ 0
M
Q放 C p ( T4 T3 )
热力学完整ppt课件
01
02
空调制冷技术原理：利 用制冷剂在蒸发器内蒸 发吸收室内热量，再通 过压缩机将制冷剂压缩 成高温高压气体，经冷 凝器散热后变成低温低 压液体，如此循环实现 制冷。
节能措施探讨
03
04
05
采用高效压缩机和换热 器，提高制冷效率。
优化控制系统，实现精 准控温和智能节能。
采用环保制冷剂，减少 对环境的影响。
THANKS
感谢观看
05
化学热力学基础
化学反应热效应计算
反应热的概念及分类
反应热的计算方法及 实例
热化学方程式的书写 及意义
盖斯定律在化学热力学中应用
盖斯定律的内容及意义 盖斯定律在反应热计算中的应用
盖斯定律在相变热计算中的应用
化学反应方向判断依据
化学反应自发进行的方向判据
焓变与熵变对反应方向的影响
自由能变化与反应方向的关系
热力学完整ppt课件
目 录
• 热力学基本概念与定律 • 热量传递与热平衡 • 气体性质与过程分析 • 相变与相平衡原理 • 化学热力学基础 • 热力学在能源工程领域应用
01
热力学基本概念与定律
热力学系统及其分类
孤立系统
与外界既没有物质交换也没有能量交 换的系统。
开系
与外界既有能量交换又有物质交换的 系统。
04
相变与相平衡原理
相变现象及分类
相变现象
物质从一种相转变为另一种相的过程 ，如固、液、气三相之间的转变。
分类
一级相变和二级相变。一级相变涉及 热量的吸收或释放，体积发生变化； 二级相变无热量交换，体积不变。
相平衡条件与克拉珀龙方程
相平衡条件
在一定温度和压力下，各相之间达到动 态平衡，各相的性质和组成不再发生变 化。
南京工业大学 工程热力学PPT (全)
为什么引入平衡概念？
如果系统平衡，可用一组确切 的参数（压力、温度）描述 但平衡状态是死态，没有能量交换
能量交换 状态变化
如何描述
破坏平衡
状态方程、坐标图
平衡状态可用一组状态参数描述其状态
想确切描述某个热力系，是 否需要所有状态参数？
状态公理：对组元一定的闭口系， 独立状态参数个数 N=n+1
状态公理
2）过程线中任意一点 为平衡态 3）不平衡态无法在图 上用实线表示
§1-4 准静态过程、可逆过程
平衡状态 状态不变化
能量不能转换 非平衡状态 无法简单描述
热力学引入准静态（准平衡）过程
一般过程
p1 = p0+重物 T1 = T0
p0
突然去掉重物 最终 p2 = p0 T2 = T0
p
1.
.
p，T
第一章 基本概念
本章重点
•：
–取热力系统、对工质状态的描述、 状态与状态参数的关系、状态参 数、平衡状态、状态方程、可逆 过程。
§1-1
热力系统
1、系统与边界
热力系统(热力系、系统)：用界面分 离出的研究对象。 外界：系统以外的所有物质 边界(界面)：系统与外界的分界面
系统与外界的作用都通过边界
比参数 [kJ/kg.K]
ds: 可逆过程 qrev除以传热时的T所得的商 清华大学刘仙洲教授命名为“熵”
熵的说明
1、熵是状态参数 2、符号规定
系统吸热时为正 Q > 0 dS > 0 系统放热时为负 Q < 0 dS < 0 3、熵的物理意义：熵体现了可逆过程 传热的大小与方向 4、用途：判断热量方向 计算可逆过程的传热量
过程量
(2024年)热学ppt课件共21文档
热电联产技术原理
解释热电联产技术的基本原理，即同时产生热能和电能的过程。
2024/3/26
热电联产系统类型
介绍不同类型的热电联产系统，如燃气轮机热电联产、内燃机热电 联产等。
应用前景
分析热电联产技术的应用前景，如在分布式能源、工业余热利用等 领域的应用潜力。
27
热学实验方法与技
06
巧
2024/3/26
热力学循环与效率
04
计算
2024/3/26
18
卡诺循环原理及效率计算
卡诺循环基本原理
由两个等温过程和两个 绝热过程组成的可逆循 环。
2024/3/26
效率计算公式
η=1-T2/T1，其中T1和 T2分别为高温热源和低 温热源的温度。
应用实例
热机、制冷机等热力学 系统的理想循环。
19
斯特林循环特点及应用
2024/3/26
12
物质热性质与变化
03
规律
2024/3/26
13
物质比热容及其影响因素
1 2
比热容定义
单位质量物质升高或降低1℃所吸收或放出的热 量。
影响因素
物质种类、状态、温度等。
3
比热容与物质结构的关系
物质分子结构和化学键类型对比热容有影响。
2024/3/26
14
相变潜热和汽化潜热概念
稳态法测导热系数、非稳态 法测导热系数
2024/3/26
30
物质热性质测定实验方法
热性质参数
比热容、热导率、热扩散率等
测量方法
量热器法、激光闪射法、热线法 等
数据处理与误差分
析
线性拟合、非线性拟合、误差传 递等
2024/3/26
解释热电联产技术的基本原理，即同时产生热能和电能的过程。
2024/3/26
热电联产系统类型
介绍不同类型的热电联产系统，如燃气轮机热电联产、内燃机热电 联产等。
应用前景
分析热电联产技术的应用前景，如在分布式能源、工业余热利用等 领域的应用潜力。
27
热学实验方法与技
06
巧
2024/3/26
热力学循环与效率
04
计算
2024/3/26
18
卡诺循环原理及效率计算
卡诺循环基本原理
由两个等温过程和两个 绝热过程组成的可逆循 环。
2024/3/26
效率计算公式
η=1-T2/T1，其中T1和 T2分别为高温热源和低 温热源的温度。
应用实例
热机、制冷机等热力学 系统的理想循环。
19
斯特林循环特点及应用
2024/3/26
12
物质热性质与变化
03
规律
2024/3/26
13
物质比热容及其影响因素
1 2
比热容定义
单位质量物质升高或降低1℃所吸收或放出的热 量。
影响因素
物质种类、状态、温度等。
3
比热容与物质结构的关系
物质分子结构和化学键类型对比热容有影响。
2024/3/26
14
相变潜热和汽化潜热概念
稳态法测导热系数、非稳态 法测导热系数
2024/3/26
30
物质热性质测定实验方法
热性质参数
比热容、热导率、热扩散率等
测量方法
量热器法、激光闪射法、热线法 等
数据处理与误差分
析
线性拟合、非线性拟合、误差传 递等
2024/3/26
《工程热力学》课件
空调技术
空调系统的运行与热力学密切相关。制冷和 制热循环的原理、空调系统的能效分析以及 室内空气品质的保障等方面均需要热力学的
支持。
热力发电与动力工程
热力发电
热力学在热力发电领域的应用主要体现在锅炉、汽轮机和燃气轮机等设备的能效分析和 优化上。通过热力学原理，提高发电效率并降低污染物排放。
动力工程
热力学与材料科学的关系
材料科学主要研究材料的组成、结构、性质以及应用，而热力学为材料科学提供了材料制备、性能优 化和失效分析的理论基础。
在材料制备过程中，热力学可以帮助人们了解和控制材料的相变、结晶和熔融等过程，优化材料的性能 。
在材料性能优化方面，热力学为材料科学家提供了理论指导，帮助人们理解材料的热稳定性、抗氧化性 等性能，从而改进材料的制备工艺和应用范围。
热力学与其他学科的联系
热力学与物理学的关系
热力学与物理学在研究能量转换和传递方面有 密切联系。物理学中的热学部分为热力学提供 了基本概念和原理，如温度、热量、熵等。
热力学的基本定律，如热力学第一定律和第二 定律，是物理学中能量守恒和转换定律的具体 应用。
物理学中的气体动理论和分子运动论为热力学 提供了微观层面的解释，帮助人们理解热现象 的本质。
高效热能转换与利用技术
高效热能转换技术
随着能源需求的不断增加，高效热能转换与利用技术 成为研究的重点。例如，高效燃气轮机、超临界蒸汽 轮机等高效热能转换设备的研发和应用，能够提高能 源利用效率和减少污染物排放。
热能利用技术
除了高效热能转换技术外，热能利用技术的进步也是工 程热力学领域的重要发展方向。例如，热电转换技术、 热光转换技术等新型热能利用技术，为能源的可持续利 用提供了新的解决方案。
工程热力学全部课件pptx
与外界没有物质和能量交 换的系统。
孤立系统
封闭系统
开放系统
热力学基本定律
热力学第零定律
如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统也必定处于热平衡状态。
热力学第一定律
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持 不变。
热力学第二定律
热力学循环
由一系列热力学过程组成的闭合路径，如卡诺循环、布雷顿循环 等。
02 热力学第一定律
能量守恒原理
1
能量不能自发地产生或消失，只能从一种形式转 换为另一种形式。
2
在一个孤立系统中，总能量始终保持不变。
3
能量转换过程中，各种形式的能量在数量上保持 平衡。
热力学第一定律表达式
Q = ΔU + W
其中，Δ(mv^2)/2表示系 统动能的变化量；
开口系统能量方程可表示 为：Q = ΔU + Δ(mv^2)/2 + Δ(mgh) + Δ(mΦ)。
Δ(mgh)表示系统势能的 变化量；
03 热力学第二定律
热力学第二定律表述
不可能从单一热源取热，使之完全转 换为有用的功而不产生其他影响。
热力学系统内的不可逆过程总是朝着 熵增加的方向进行。
具有加和性
理想气体基本过程
01
等温过程
温度保持不变的过程，如等温膨胀 和等温压缩
等容过程
体积保持不变的过程，如等容加热 和等容冷却
03
02
等压过程
压力保持不变的过程，如等压加热 和等压冷却
绝热过程
系统与外界没有热量交换的过程， 如绝热膨胀和绝热压缩
04
热力学完整ppt课件
有足够时间恢复新平衡 准静态过程
精选ppt课1件82021
18
准平衡过程的实质
温差
温差
压差
压差
平衡点1
平衡点2
平衡点3
不平衡
不平衡
压差作用下的准平衡
p (p e x F A )t 0或 p 者 p e x F A t
温差作用下的准平衡
T ( T T e) x 0 或 tT T e 者 xt
• 边界：
系统与外界的分界面（线）。
6
精选ppt课件2021
6
三、热力系分类
１、 按系统与外界质量交换 闭口系（控制质量CM） —没有质量越过边界
开口系（控制体积CV） —通过边界与外界有质量交换
7
精选ppt课件2021
7
２. 按能量交换
绝热系— 与外界无热量交换;
孤立系— 与外界无任何形式的质能交换。
精选ppt课1件72021
17
1-5工质的状态变化过程
准平衡过程的定义
若过程进行得相对缓慢，工质在平衡被破坏后 自动恢复平衡所需的时间，即所谓弛豫时间又很 短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致 显著偏离平衡状态，那么这样的过程就叫做准平 衡过程。
破坏平衡所需时间
恢复平衡所需时间
（外部作用时间） >> （驰豫时间）
平衡的本质：
不存在不平衡势差，即同时处于热平衡、力 平衡、相平衡和化学平衡。
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平衡与稳定
稳定：参数不随时间变化
稳定但存在不平衡势差 去掉外界影响，则状态 变化
稳定不一定平衡，但平衡一定稳定
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第9章热力学.ppt
热量(Q) ： 系统之间由于热相互作用而传递的能量。
注意：功和热量都是过程 量，而内能是状态量，通 过做功或传递热量的过程 使系统的状态（内能）发 生变化。
热功当量：
1卡 = 4.186 焦耳
焦耳用于测定热功当 量的实验装置。
9-2-2 热力学第一定律的数学描述
热力学第一定律： 包括热现象在内的能量守恒和转 换定律。
W V2 pdV V1
O VA
dl
VB V
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。
热力学第一定律 dQ dE PdV
（2）准静态过程中热量的计算
A.根据热力学第一定律计算 dQ dE PdV
B.根据热容量计算
热容量：物体温度升高一度所需要吸收的热量。
C dQ dT
吸收热量：
QV
m M
CV ,m (T2
T1 )
mi M 2 R(T2 T1 )
内能增量：
mi E M 2 R(T2 T1 )
等体过程系统作功： W 0
2 等压过程
等压过程:气体在状态变 化过程中压强保持不变。
p = 恒量 ， dp = 0
热源 Q P
等压过程的热力学第一定律:
O
P
( PA,VA,TA ) ( PC,VC,TC ) ( PB,VB,TB )
V
9-1-3 理想气体状态方程
理想气体：在任何情况下都严格遵守“波-马定 律”、“盖-吕定律”以及“查理定律”的气体。
理想气体状态方程：
PV m RT m气体的总质量
M
M气体的摩尔质量
PV m RT M
标准状态：