准静态循环过程.ppt

第六章热力学基础§6-1热力学第零定律和第一定律§6-2热力学第一定律对于理想气体平衡过程的应用§6-3循环过程卡诺循环§64热力学第二定律§65可逆过程与不可逆过程卡诺定理§6-6熵玻耳兹曼关系§6-7熵增加原理热力学第二定律的统计意义§6-8耗散结构信息熵§6-1热力学第零定律和第一定律、热力学第零定律热力学第零定律:如果系统A、B同时和系统C达到热平衡,则系统A和B也处于热平衡热平衡的传递性。达到热平衡的系统具有共同的内部属性—温度热力学温标(T:K)摄氏温标(t:℃)BCAt/℃=T/K-、热力学过程热力学系统(thermodynamicsystem):在热力学中,一般把所研究的物体或物体组称为热力学系统,简称系统(system)。热力学过程:系统从一个平衡态过渡到另一个平衡态所经过的变化历程如果过程中任一中间状态都可看作是平衡状态,这个过程叫做准静态过程(或平衡过程)。如果中间状态为非平衡态,这个过程叫做非静态过程。举例1:准静态做功a—()V1→>V2快速压缩非准静态过程(2)外界压强总比系统压强大一小量,缓慢压缩非平衡态到平衡态的过渡时间,即弛豫时间,约104s,如果缓慢压缩就是准静态过程。举例2:准静态传热系统(初始温度T)从外界吸热温度从T1升高至T2。(1)若使系统(温度T1直接与热源T2接触非准静态过程(2)若使系统分别与一系列微温差热源T+dT,T1+2dT,…,T2-dT,T2接触。准静态过程T1T+dTT-2dtT-2dT7271dTT,+2dT72-dT、功热量内能系统状态变化时,内能将发生变化。实验证明,对不同的状态变化过程,只要始末态相同,内能的变化也相同,即内能变化只与始末状态有关,与中间过程无关改变系统状态(内能)的途径:做功(宏观功)和传热(微观功)。做功外界有序能量与系统分子无序能量间的转换。传热外界无序能量与系统分子无序能量间的转换。以热传导方式交换的能量称为热量。内能、功和热量具有相同的单位(S:J(焦耳)准静态做功的计算气体膨胀过程气体做功dA=pioSdl=pody系统所做的功在数值上等于PV图上过程曲线以下的面积。吟功是过程量,且有正负。四、热力学第一定律设一系统从外界吸热Q,内能从E1→>E2’同时系统对外做功A,则有Q=(E2-E1)+A=△E+A热力学第一定律:外界对系统传递的热量,一部分使系统内能增加,一部分用于系统对外做功说明1正负号的规定:系统从外界吸热→Q>0;系统向外界放热→Q<0系统对外做功A>0;外界对系统做功→为A<02微分形式:dQ=dE+,指出第一类永动机不能制造!dI(E1)Q=E2-E+pdv功是过程量,内能是状态量II(E,)因此,Q也是过程量例6-1求理想气体经历一绝热自由膨胀过程(p1,V)→(p2,2V)后的压强变化?解:非准静态过程Q=0A=0由热力学第一定律△E=0△T=0V,=2V热力学第一定律适用于任何热力学过程。