8–1-功-热量和内能

上页下页末页退出首页上页下页末页退出首页气体动理论是从微观上研究了气体的热现象，热力学是从宏观上用能量的观点来研究热现象——物态变化过程中功、吸热和能量变化关系。一、准静态过程的功1．准静态过程热力学过程：热力学系统的状态随时间的变化。准静态过程：热力学系统由一平衡态到另一平衡态，要经历若干中间状态，若过程经历的所有中间状态都是平衡态准静态过程是一种理想过程。上页下页末页退出首页2．准静态过程的功VPlPSWVPW210limVVVPdVVPWV1V2VPOWIII0W气体对外界做功，。0W外界对气体做功，。P–V图上，过程曲线下曲边梯形的面积表示准静态过程的功。功是过程量。ΔlPSF上页下页末页退出首页【例题8–1】有一定量的理想气体，其压强按的规律变化，C是常量。求气体从体积V1增加到V2所做的功。该理想气体的温度是升高还是降低？2VCP解：由功的计算公式可得气体从容积V1增加到V2所作的对外做功为21211dd2121VVCVVCVPWVVVV1111RVCRVPT2222RVCRVPT设气体的摩尔数为，由理想气体的状态方程可得气体的体积为V1和V2时，气体的温度分别为上页下页末页退出首页11212TTVVT上面两相比，得由此可判断出气体的温度降低的。二、热量通过传热的方式所传递的能量称为热量，以Q表示。)(21TTcmQ比热质量初温末温上页下页末页退出首页热量有正、负之分，通常规定，外界向系统传递的热量为正，系统放出热量为负。热量是过程量。dQ系统外界不做功Q1T2T21TT（1）过程量：与过程有关；（2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；宏观运动能量分子热运动能量功分子热运动能量分子热运动能量热量（3）功与热量的物理本质（能量转换）不同。1卡=4.18J，1J=0.24卡功与热量的异同上页下页末页退出首页三、内能实验证明系统从A状态变化到B状态，可以采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只要始末状态确定，做功和传热之和保持不变.02121ABAABAQWBABABABAQWQW22112AB1PVo2AB1PVo上页下页末页退出首页系统内能的增量只与系统起始和终了状态有关，与系统所经历的过程无关。)(TUU理想气体内能:表征系统状态的单值函数，理想气体的内能仅是温度的函数。021ABAUCUAB2AB1PVo2AB1PVo