1 / 9 第六章热 力 学P.79: 课外―― 1,2,3,6,11,12,15课堂―― 7~10,13,16~20 热力学第一定律§1~3 基本概念热力学第一定律一.准静态过程· 系统的状态发生变化 ⋯⋯系统所经历的一个 过程 。1.准静态过程: 由无数个平衡态组成的过程,即系统的每个中间态都是平衡态。2.准静态过程是一个理想化的过程,是实际过程的近似。实际过程仅当进行得 无限缓慢 时才可看作是准静态过程。二.功、内能、热量1.内能· 内能包含系统内:(1)分子热运动的能量;(2)分子间势能;对于理想气体,其内能仅包括第一项。分子间势能近似为0。· 内能是状态的函数对于理想气体,内能只是温度的单值 函数E = E(T) 对于刚性理想气体分子 , 2iERTi :自由度;ν:摩尔数改变系统内能有两种方法:做功和热传递三.热力学第一定律· 对于一过程:外界传递给系统的热量,一部分用来对外做功,剩余部分使系统的内能增加。21()QEWEEW或:21()QEEEAA符号规定 :Q > 0系统吸热W > 0系统对外界作正功E > 0系统内能增加2 / 9 上式也可用于微元计算:dQdEdW· 热力学第一定律适用于任何系统的任何过程(非准静态过程亦成立 )。四. W、Q、 E 的计算1.功的计算 (准静态过程,体积功 ) (1)直接计算法 (由定义 ) (1)系统对外作功,元功为vdWf drps dlpd总功:21VVWPdV●功是过程量,其值不仅与系统的始末状态有关,还与系统所经历的中间过程有关。●P-V 图上,过程线下的面积即是功的数值。(2)间接计算法(由相关定律、定理 )由 Q= E+WW 由于功是过程量,可知热量也与过程有关。2.E(内能变化)的计算iER T2此式适合于一切过程3.Q 的计算在求得 W,E 的基础上用 QEW 式计算 。另外,还可用摩尔热容计算:TQdQCdTC的值由过程决定,可以是VC 或pC 。五. 理想气体的摩尔热容 1.摩尔热容 定义:一摩尔物质温度升高一度所吸收的热量,即()1 dQCdTC 单位:/()Jmol k由于吸收热量的多少与过程有关,所以不同的过程有不同的摩尔热容名称。VdV(dl)V2V1SFPoV 1V2VW··1 2 3 / 9 由此式可得:TQdQCdT 2. 定容摩尔热容VC· 对于定容过程,v=0dWpd故有: ( )VdiCRQidQdERdTdTCi R12223. 定压摩尔热容pC· 对于等压过程,id Qd Ed WR d TP d V2再由状态方程和等压:()VdPPdVRdT0有()i RdQdTTRd2于是piiCRRR222即pVCCR ⋯⋯迈耶公式4. 泊松比PVCiCi21从公式知道:VC ,pC ,都只与自由度 i...