§51热力学第一定律.ppt

第五章热力学基础前一章从物质微观结构的观点出发,运用统计平均的方法,讨论了大量气体分子热运动的规律。本章用能量的观点,从宏观上讨论物质状态变化时,各种宏观性质之间的关系、宏观物理过程进行的方向和限度。(热力学第一、第二定律)热力学过程:热力学系统从一个状态变化到另一个状态,称为热力学过程。平衡态1一系列非平衡态平衡态2一、准静态过程准静态过程:系统的每一个状态都无限接近于平衡态的过程(理想化的过程)。即准静态过程是由一系列平衡态组成的过程。准静态过程是一个理想化的过程,是实际过程的近似。§5-1热力学第一定律非静态过程:当系统宏观变化很快,每一状态都是非平衡态。2过程←快非平衡态←缓慢接***衡态非静态过程准静态过程所以,实际过程仅当进行得无限缓慢时才可看作是准静态过程。统一于“无限缓慢”矛盾平衡即不变过程即变化只有过程进行得无限缓慢,每个中间态才可看作是平衡态。非静态过程准静态过程弛豫时间:系统由非平衡态到平衡态所需时间。怎样算“无限缓慢”过程进行时间t>>驰豫时间定义“无限缓慢”:例如,实际汽缸的压缩过程过程进行时间t==10-3秒可看作准静态过程所以无限缓慢只是个相对的概念。(p2,V2)(p1,V1)(p,V)准静态过程可以用过程曲线来表示:VOp一个点代表一个平衡态状态图(P-V图、P-T图、V-T图)上一条曲线代表一个准静态过程二功、热量、内能改变系统状态的方式有两种:,,活塞面积S,气体作用在活塞上的力活塞移动dl距离时,气体作功准静态过程(状态1到状态2)气体对外界做功与过程有关。气体体积由V1变为V2时,系统对外作功在P-V图上可表示为过程曲线与横坐标轴之间的曲边梯形的面积。PV12气体体积膨胀,A>0,系统对外做正功;气体体积压缩,A<0,系统对外做负功。功与过程曲线的位置有关,即与路经有关。功是过程量,不是态函数。作功是通过宏观的、有规则的运动(机械运动)。通过作功改变系统内能的微观实质是: