热力学第一定律ppt课件
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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。
大学化学《物理化学-热力学第一定律及其应用》课件
(1)克服外压为 p '，体积从V1 膨胀到V ' ； (2)克服外压为 p"，体积从V ' 膨胀到V " ；
(3)克服外压为 p2，体积从V "膨胀到V2 。
We,3 p '(V 'V1)
p"(V "V ')
p
p1
p1V1
p2 (V2 V ")
p'
所作的功等于3次作功的加和。p "
p 'V ' p"V "
可见，外压差距越小，膨 p2 胀次数越多，做的功也越多。
V1 V ' V "
p2V2
V2 V
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2024/9/13
功与过程（多次等外压膨胀）
p"
p' p1
V"
V1
V'
p
p1
p1V1
p2
V2
p'
p 'V '
阴影面积代表We,3
p"
p"V "
p2
p2V2
上一内容
下一内容
V1 V ' V "
第三步：用 p1 的压力将体系从V ' 压缩到 V1 。
p
W' e,1
p"(V "
V2 )
p1
p1V1
p' (V ' V ")
p'
p 'V '
p1(V1 V ' )
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V2 V
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
教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第3章 热力学定律 1 热力学第一定律
故A错误;热传递发生的条件是物体间存在着温度差,高温物体放出热量,低
温物体吸收热量,若两物体温度相同,它们之间便不会发生热传递,故B正
确,C错误;物体吸收或放出热量,内能会发生变化,但内能变化不一定是热
传递引起的,还可以用做功的方式改变内能,故D错误。
方法技巧
发生热传递时,可能误认为热量是从内能大的物体传到内能小
3.符号法则
正负值
做功W
取正值“+”
取负值“-”
外界对系统做功
系统对外界做功
内能的
热量Q
变化ΔU
系统从外界吸收热量 系统的内能增加
系统向外界放出热量 系统的内能减少
4.几种特殊情况
(1)若过程是绝热的,即Q=0,则ΔU=W,物体内能的增加量等于外界对物体
做的功。
(2)若过程中不做功,即W=0,则ΔU=Q,物体内能的增加量等于物体从外界
要点提示
符号
+
-
W
外界对系统做功
系统对外界做功
Q
系统吸收热量
系统放出热量
ΔU
内能增加
内能减少
易错辨析
(1)做功改变内能的过程实际上是机械能转化为内能的过程。( √ )
(2)热量一定从内能多的物体传给内能少的物体。( × )
提示 热量从温度高的物体传给温度低的物体。
(3)外界对系统做功,系统的内能不一定增加。( √ )
5.能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题,并进行具体
的计算。(科学思维)
目录索引
基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
基础落实•必备知识全过关
一、热力学第一定律
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
解：
取杜瓦瓶及其中的物
质为系统，Q 0
例：绝热容器中盛有水，另有电源对浸于水中的电 热丝通电，见图。选取（1）水为系统；（2）水与 电热丝一起为系统，问 Q 0,Q 0,Q 0 ； W 0,W 0,W 0 解：
（1）取水为系统，则 系统边界是绝热壁及水 与电热丝交界处
Q 0, W 0
Qp ΔH
def
H U pV
dH dU d pV
dQp dH
不做非体积功时，恒压热等于系统焓的变化， 它只决定于系统的初终态
恒压过程的几点说明：
1 恒压过程只要求外压维持恒定，并且体系的初末 态压强等于外压，即可得到不做非体积功时，恒压 热等于焓变。
2 dQp dH 指的是一个微小恒压过程，并不是指 一个恒压过程中间的一个微元，因为实际过程的中
◆ 恒压(isobaric)过程——p1=p2 =p外 且p外维 持恒定
封闭系统 不做非体积功 恒压过程
Qp DU W DU p外(V2 V1 ) U2 U1 ( p2V2 p1V1 ) (U2 p2V2 ) (U1 p1V1 )
定义：焓 (enthalpy)H
DH DU D pV
（2）取水与电热丝一起为系统，则 Q 0, W 0
2.热力学第一定律(the first law of
thermodynamics)
W Q △U
U1
U2
△U = Q + W
以传热和做功的形式传递的能量，必定等于 系统热力学能的变化
△U = Q + W
◆ 一个过程的热和功 的代数和等于系统状态 函数U的变化，与途径 选择无关；
平衡体系的状态得以发生变化依赖环境的影 响，只有来自于体系外部的影响才能使处于平衡 态的体系发生变化。
取杜瓦瓶及其中的物
质为系统，Q 0
例：绝热容器中盛有水，另有电源对浸于水中的电 热丝通电，见图。选取（1）水为系统；（2）水与 电热丝一起为系统，问 Q 0,Q 0,Q 0 ； W 0,W 0,W 0 解：
（1）取水为系统，则 系统边界是绝热壁及水 与电热丝交界处
Q 0, W 0
Qp ΔH
def
H U pV
dH dU d pV
dQp dH
不做非体积功时，恒压热等于系统焓的变化， 它只决定于系统的初终态
恒压过程的几点说明：
1 恒压过程只要求外压维持恒定，并且体系的初末 态压强等于外压，即可得到不做非体积功时，恒压 热等于焓变。
2 dQp dH 指的是一个微小恒压过程，并不是指 一个恒压过程中间的一个微元，因为实际过程的中
◆ 恒压(isobaric)过程——p1=p2 =p外 且p外维 持恒定
封闭系统 不做非体积功 恒压过程
Qp DU W DU p外(V2 V1 ) U2 U1 ( p2V2 p1V1 ) (U2 p2V2 ) (U1 p1V1 )
定义：焓 (enthalpy)H
DH DU D pV
（2）取水与电热丝一起为系统，则 Q 0, W 0
2.热力学第一定律(the first law of
thermodynamics)
W Q △U
U1
U2
△U = Q + W
以传热和做功的形式传递的能量，必定等于 系统热力学能的变化
△U = Q + W
◆ 一个过程的热和功 的代数和等于系统状态 函数U的变化，与途径 选择无关；
平衡体系的状态得以发生变化依赖环境的影 响，只有来自于体系外部的影响才能使处于平衡 态的体系发生变化。
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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
热力学第一定律PPT课件
• ②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？ 变化了多少？
• 如果外界既没有对物体做功，物体也没 有对外界做功，那么物体吸收了多少热 量，它的内能就增加多少，物体放出了 多少热量，它的内能就减少多少.
.
8
3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传 递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及 做的功Ｗ之间又有什么关系呢？
②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变， 但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情 况怎样？
解：①根据ΔU = W + Q 得
W解=：Δ②U 同－理Q可=得4.2：×W10＇5=JΔ－U ＇－2.6Q×1＇=051J=.61×.61×051J0－5J
W2.为6×正10值= －外界1.0对×气10体5J做W功为，负做值了，1.6说×明10气5J 体的对功外。
对外
（物体对外 界做功）
吸热
（物体从外 界吸热）
放热
（物体对外 界放热）
内能增加 内能减少 内能增加
.
内能减少
6
既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么，功、 热量跟内能的改变之间一定有某种联系，我们就来研究 这个问题.
• 1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热 量，那么：
• ①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？ 变化了多少？
分子力作功,所以分子有势能.
• 分子的势能与物体的体积变化有关.
• 内能 物体中所有分子动能和势能的总和叫物体的内能
• 由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟体积有关,因此, 物体的内能跟温度和体积都有关.
• 温度高内能大,体积变化内能变化.
.
5
四.热力学第一定律
改变内能的两种方式
做功
• 如果外界既没有对物体做功，物体也没 有对外界做功，那么物体吸收了多少热 量，它的内能就增加多少，物体放出了 多少热量，它的内能就减少多少.
.
8
3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传 递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及 做的功Ｗ之间又有什么关系呢？
②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变， 但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情 况怎样？
解：①根据ΔU = W + Q 得
W解=：Δ②U 同－理Q可=得4.2：×W10＇5=JΔ－U ＇－2.6Q×1＇=051J=.61×.61×051J0－5J
W2.为6×正10值= －外界1.0对×气10体5J做W功为，负做值了，1.6说×明10气5J 体的对功外。
对外
（物体对外 界做功）
吸热
（物体从外 界吸热）
放热
（物体对外 界放热）
内能增加 内能减少 内能增加
.
内能减少
6
既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么，功、 热量跟内能的改变之间一定有某种联系，我们就来研究 这个问题.
• 1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热 量，那么：
• ①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？ 变化了多少？
分子力作功,所以分子有势能.
• 分子的势能与物体的体积变化有关.
• 内能 物体中所有分子动能和势能的总和叫物体的内能
• 由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟体积有关,因此, 物体的内能跟温度和体积都有关.
• 温度高内能大,体积变化内能变化.
.
5
四.热力学第一定律
改变内能的两种方式
做功
热力学第一定律汇总课件
可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化。
02
卡诺循环
由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的理想循环，是热机效率
最高的循环。
03
熵
系统无序度的量度，是不可逆过程的判据，熵增加原理表明自然过程总
是朝着熵增加的方向进行。
THANKS
感谢观看
CATALOGUE
循环过程与热机效率讨论
循环过程介绍
定义与特点
循环过程是指系统经历一系列状态变化后回到初始状态的过程， 具有可逆性和周期性。
循环过程分类
根据工质的状态变化，循环过程可分为等温循环、等容循环和等压 循环等。
循环过程在热力学中的地位
循环过程是热力学研究的重要内容之一，对于提高能源利用率和节 能减排具有重要意义。
通过热力学第一定律，我们可以 分析各种热力过程和循环的效率， 提出改进措施，提高能源利用率。
03
CATALOGUE
理想气体等温过程分析
理想气体等温过程特点
温度保持不变
在等温过程中，理想气体的温度 保持不变，即ΔT=0。
体积与压强成反比
在等温过程中，理想气体的体积与 压强成反比关系，即P1V1=P2V2。
功
力在物体上产生位移所做 的功，用符号W表示，单 位也是焦耳（J）。
热量与功的区别
热量是自动传递的能量， 与过程有关；功是有方向 性的能量转化，与路径无 关。
内能与热力学第一定律
内能
系统内部所有分子热运动的动能和分子间相互作用的势能之和，用符号U表示， 单位是焦耳（J）。
热力学第一定律
能量守恒定律在热力学中的应用，即系统从环境吸收的热量Q与环境对系统做的 功W之和等于系统内能的增量ΔU。数学表达式为：ΔU=Q+W。
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T(V)273.16V (k) Vtr
定压气体温度计
.
4、温度计
6
发明者—伽利略（1659年）
例：定体气体温度计
常用酒精温度计，水银温度计，金属电阻温度计，温差电偶。
5、常用温标
华氏温标，水的冰点32º，沸点212º
摄氏温标，水的冰点0º，沸点100º。（常用）
热力学温标（绝对温标） 273.15K
V1
V1
E i RT
2
Q
+ 系统吸热
系统放热
E2 E1
内能增加 内能减少
A
系统对外界做功 外界对系统做功
.
13
积分形式
V2
V2
Q吸 E2 E1 pdV E p d V
V1
V1
热力学第一定律的另一种表达方式
第一类永动机是不可能实现的
第一类永动机：系统从初态出发，不断地经历状态变 化回到原初态，过程中不需外界提供能量，而能对外 不断做功的永动机。
.
一定质量的理想气体
T3 273.16K
对任意测量对象 T p V T 3 p 3V 3
(1)T(p)p
5
T 273.16 pV p3V3
对一定体积的气体，设温度为T
时，气体的压
3
强为 ，p t r 则有：
T(p)273.16p (k) ptr
(2)T(V)V
定容气体温度计
对一定压强的气体，设温度为T 3 时，气体的 体积为V t r ，则有：
2、温度 处于统一平衡态的所有热力学系统
都就有一个共同的宏观性质
定义为：温度
处于热平衡的所有热力学系统的热力学温度相同
3、热力学第零定律
A , B, C 三个热力学系统
在与外界隔离的条件下，如果A,B两个热力学系统每一个 都和系统C处于热平衡，则A和B两系统必定处于热平衡
这是实验定律，不是逻辑推理， 甲、乙两个人都认识丙，
CV ,m
(
dQ dT
)V
等容(体)摩尔热容
.
1 dQ
CV
( dT
)V
* 21.4 热力学第一定律在理想气体中的应用15
2）P-V 图上曲线下面积表示体积功大小。
3） 功是过程量。
.
21.3.2. 热量 热容
9
系统通过热传递过程与外界交换能量的量度为热量Q(卡).
Q>0 从外界吸收热量
Q<0 系统向外界放热
热量与功的异同:
1) 过程量：与过程有关；
2) 等效性：改变系统状态作用相同； 1卡=4.18焦， 1焦=0.24卡
21 热力学第一定律
1
21.1 基本概念 21.1.2. 热力学系统
气体 dx
开放系统 封闭系统 孤立系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
21.1.2. 状态参量和状态方程
1. 状态参量 热力学系统：P,V,T,E
F
P-V (P-T,V-T)图中“点”表示平衡态 p
2. 准静态过程 驰豫时间
.Ⅰ(p1V1T1)
过程进行中的每一时刻, 系统都处于平衡态.
V2
V2
Q吸 E2 E1 pdV E pdV
.
V1
V1
热力学第一定律
热现象的能量守恒定律
12
E2E1A外对 Q 系 吸 或
Q吸E2E1A系对外
A,Q均为过程量. 对一无穷小过程:
dE A外对 系 Q 吸 或： Q吸dEpdV
这里 A外对系 pdV
理想气体
积分形式
V2
V2
Q吸 E2 E1 pdV E pdV
3) 功与热量的物理本质不同.
功：与外力作用下的宏观位移相联系的能量传递过程，是一
种宏观方式；
热量：由于各部分温度不同而发生的能量传递过程，是微
观的方式。
.
10
21.3.3 内能
系统内所有粒子各种能量的总和
在热力学领域，系统内所有分子热运动动能和分子间相互作用 势能的总和称为系统内能，用E表示。
内能是状态量。 通常 EE(T,V)
6、热力学第三定律 热力学零度（绝对零度）不能达到。
.
(1) 常温、常压下的气体
PnkT 7
T300K P1atm 1.013 105P a
n P kT
1.318.0113023105300
2.451025/m 3
十亿亿亿
(2) 高真空 T273K P1015atm
n110.3185110.02133217035 2.691010/m 3
理想气体的内能是温度的单值函数
Mi
E
RT
.
2
* 21.3.4 热力学第一定律
11
热力学第一定律
E 2E 1A 外对 Q 系 吸
包括热现象在内的 能量守恒定律
或 Q 吸E2E1A系对外
A,Q均为过程量。对一无穷小过程；
dE A 外对 系 Q 吸 这里 A外对系 pdV
因而 积分形式
Q吸dEpdV
P-V
(P-T,V-T)
图中“曲线”表示准静态过程
.
0
.Ⅱ(p2V2T2)
V
2
三、理想气体的状态方程
系统的平衡态可以用几个宏观状态参量来描述，这些状态 参量满足一定的关系，该关系式称为状态方程。
理想气体物 态方程
pV m RT M
摩尔气体常量 R 8 .3 J 1 m 1 o K 1 l
理想气体状态方程另一种表达式： PnkT
违反热力学第一定律
.
21.4 热力学第一定律的应用
14
物质的热容 热力学系统温度升高dT，所吸收的热量为dQ
C
dQ dT
与过程有关
比热
c
dQ M dT
M为物质的质量
摩尔热容
Cm
dQ dT
等压热容
CP,m
(
dQ dT
)P
1 dQ
等压摩尔热容 CP ( dT )P
热容量与过程有关
Q吸CmT
等容(体)热容
热力学系统由大量粒子组成
大量、无规
统计方法
.
统计物理
21.3 热力学第一定律
8
21.3.1. 功
做功是使系统状态变化的一种方式，功是能量传递和
转化的量度和重要表现形式。(焦耳)
dx
系统对外做功（体积功）
A F d xP S d xP d V
V2
A dA PdV
讨论：
V1
气体 F
1）A > 0 系统对外界做正功； A < 0 系统对外界做负功。
甲和乙不一定认识
.
21.2.2 温标
4
1、玻意耳定律 一定质量的气体，温度不变时
2、几个概念
PV = 常量
1、温标：温度的数值表示法 2、理想气体模型（宏观）
3、建立温标的三要素
在各种压强下都严格 遵守玻意耳定律气体
测温物质，测温属性， 固定标准点。
3、理想气体温标 pV T
标准温度定点为水的三相温度 （1954年）
PV m RT M
PVNNAmmii NAkT
NA6.0 2120m 3 o 1 l
k R1.381023JK1 NA
P N kT V
Pnk. T
21.2 热力学第零定律
3
1、热平衡
在不受外界影响的条件下，两个物体（热力 学系统）相互传递能量（热传递），达到一 个共同的平衡态
热平衡是能量的平衡，不是物质数量的平衡