大学物理内能功和热量准静态过程

1、71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础1做机械功改变系统做机械功改变系统 状态的焦耳实验状态的焦耳实验AV做电功改变系统做电功改变系统 状态的实验状态的实验71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础2一一 内能功和热量内能功和热量2molMiERTM)(TEE 理想气体内能：理想气体内能：对给定的理想气体，它的内能对给定的理想气体，它的内能仅是温度的单值函数仅是温度的单值函数. .改变一个热力学系统的内能，有两种方式：改变一个热力学系统的内能，有两种方式：一一是外界对系统做功是外界对

2、系统做功(做机械功或电磁功做机械功或电磁功)；一是向；一是向系统传递热量系统传递热量. 71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础31T2T21TT 通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间存在温差而发生的能量传递存在温差而发生的能量传递 .1）过程量：与过程有关；）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；）等效性：改变系统热运动状态作用相同； 宏观运动能量宏观运动能量分子热运动能量分子热运动能量功功系统分子热运动能量系统分子热运动能量外界分子热运动能量外界分子热运动能量热量热

3、量Q3）功与热量的物理本质（能量转换）不同）功与热量的物理本质（能量转换）不同 .1卡卡 = 4.18 J ， 1 J = 0.24 卡卡功与热量的异同功与热量的异同71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础4一个热力学系统，在外界影响（作功或传热）下，一个热力学系统，在外界影响（作功或传热）下，其状态将发生变化，系统从一个状态变化到另一个其状态将发生变化，系统从一个状态变化到另一个状态的过程称为状态的过程称为热力学过程（过程）热力学过程（过程）。二二 准静态过程准静态过程（理想化的过程）（理想化的过程） 准静态过程准静态过程：从一个平衡态

4、到另一平衡态所经：从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似看做平衡态的过程过的每一中间状态均可近似看做平衡态的过程. 驰豫时间驰豫时间：系统从一个平衡态变到相邻平衡态：系统从一个平衡态变到相邻平衡态所经过的时间，或者说，一个系统由最初的非平衡态所经过的时间，或者说，一个系统由最初的非平衡态过渡到平衡态所经历的时间。过渡到平衡态所经历的时间。71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础5气体气体活塞活塞砂子砂子),(111TVp),(222TVp1V2V1p2ppVo如果系统的外界条件（如压强、容积、温度等）发生如果系统的外界条件（

5、如压强、容积、温度等）发生一微小变化所经历的时间比系统的驰豫时间长得多，一微小变化所经历的时间比系统的驰豫时间长得多，则在外间条件的变化过程中，系统有充分的时间达到则在外间条件的变化过程中，系统有充分的时间达到平衡态。平衡态。10-2 s 10-3 s 71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础6三三 准静态过程的功与热量准静态过程的功与热量 功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动 状态的变化状态的变化 . 体积功的计算体积功的计算21dVVApV注意：注意：做功与过程有关做功与过程有关 .ddddAF lpS lp V系统对外界的功：系统对外界的功：71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础721VVpdVAddddAF lpS lp V系统对外界的功：系统对外界的功：dVpSdlpdAee外界对系统的功外界对系统的功:ppe对准静态过程：对准静态过程：71 71 内能内能 功和热量功和热量 准静态过程准静态过程第第7 7章章 热力学基础热力学基础8准静态过程热量的计算准静态过程热量的计算：（：（1）热容量法）热容