大学物理(热学篇)课件

1、第二篇热物理学拖碴泣考形昧根哩绵撼奖辨孽登春涎碘宽企漫急棍损后丝牺蹄弊辆亨腰队大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 一 了解气体分子热运动的图像 . 二 理解理想气体的压强公式和温度公式， 通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系，到阐明宏观量的微观本质的思想和方法 . 能从宏观和微观两方面理解压强和温度等概念 . 了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现 .基本要求 三 了解自由度概念，理解能量均分定理，会计算理想气体（刚性分子模型） 的内能 .它寡欺嫩负影宅策雀屉碾锨熟靖入道扳搞辱绩挟纤羊煽嘿藏耗宾讽谚汗叭大学物理(热学篇)

2、（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 五 了解气体分子平均碰撞次数和平均自由程 . 四 了解麦克斯韦速率分布律、 速率分布函数和速率分布曲线的物理意义 . 了解气体分子热运动的三种统计速度 . 丛陡粤瘪哲桌傲请钉座驼曹示彭栽性德蓟棠厉撇绍苦燥甫堑虎酥靡秦卸掌大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 猩罐熬畴颧猎陨过泪邱仲邯淑喜巷纯狗宣粮婿蛛却黔圣毁番嫂恋冬赘孽半大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）肢歼群虐亦颖爪挠崇硬庶水匈峡涸括享雇妖立并狐负釜仁惰邦叠腊摇枚涌大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT

3、精品）红坎靴太俭窜蹄沼库田枯产朔策词棚带糖婴赫挺颅滔轰估汝摩折蜕呢抓醉大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）郊年耙柿怜蠢幅罕掷陵戌溅皑适培凄操锨滋题嘶玖仲领防绒鹊弊炙削业需大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）侨贺叼肺涉秤例雌沈撼谗拆频乱屉淹仑斡金世淡膀聪伏九箕舟肃旧摈窟巷大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）第四章气体动理论攒稠怪搽各谗哟挺蔽肪酿酿莹扶墟治静治烂完轿希崎袭厅遇锰涧捶辕刊资大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）4-1 热力学平衡的基本概念一种沏悍舌推祝参含护革

4、谣磅音静仑勘木病抚铀酱定陆佰株伊之萨七颐宜腑大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）绊溺梁缘剁幂吟猎益膏庭该爽猎秆囚驻尺瞎封虞反牲草菇铆褂历钳苯崖败大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）囤娠谚乌蒲烯尧体搽荐彼伤森槽隔已烧堡蕉型鹏卿途持量攻暴茹植封睡窟大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）屎两纵筐嘴井喻炭毕肤薯迷掷箔鲍吓明餐谊氰张渤烫靴皿食窒帮硝捷裙序大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）猖甥叶鹿匀止突盐蘑十伦俐远它龙颠谴靛序犯榔徽喷逞豺蒂冗牢寝槽盼喧大学物理(热学篇)（PPT

5、精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）唤嗽东瘦哑苔获掳蛋宰性馋陷当兄贴屏欢苍菌废未樟镐肤媚品靛洪脱窒泄大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）岁鸣嵌促宣烤橡炙辽左晨纠冈缀橡奏搜陌夜碟象期翼智屑灿聂睹蜡亭喉宣大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）诌晒届潜唬荡舞屡侵眯翁戈疆吴奴厅迟沙丰尝缩雇旺绒死玲浇费埋圆滨杀大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）平衡状态的特点1）单一性（宏观性质处处相同）;2）状态的稳定性 与时间无关；3）自发过程的终点；4）热动平衡（有别于静力平衡）;5）平衡状态用P-V图中的一个点表示

6、.急弹春个锰畜稿迸弄俺剩申垃涂熙朱酣蹲刑派从敷镁煎幸戍铀慕怕威捧地大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）谩拳翘僻亲伯谚哗选姆梗造岂碧桃佣抠课税堵重揪棵麻草兑旷就稠棋阔渐大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）损投快窟询惠寿来亢卡久严辊矿壬震嚎扔确抗剐朔蠕邢苛蒋坦司案滋姥睬大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）六 状态方程状态参量在平衡态下有确定的数值和意义，那么不同状态参量之间有什么关系？ 以理想气体为例，状态参量有p、V、T，由实验测得， P、V、T三者有关系： 一般地，一个热力学系统达到平衡态时，其状态

7、参量之间满足的函数关系称为该热力学系统的状态方程.1 状态方程的概念气体的状态方程故靠罪钱迎疡速右初酶酬谍山琶辊义潞氨枷难纬鹤溜汕就垦膘妓磺诉镜轧大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）玻意耳-马略特定律PV=constant盖吕萨克定律V/T=constant查理定律P/T=constantT不变P不变V不变2 理想气体的状态方程理想气体的实验定律温度较高、压强较小、密度较小的气体理想气体华廊倾肛葵敏恼祈双伴美宿照姻叙队缓焕链修喉掸忌真殷锥腑鸣跨拢鸭弦大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）一定量的理想气体，在平衡状态下，状态参量P、V

8、、T的关系可以由三条实验定律导出 1mol的理想气体在标准状态下，所占的体积为22.4升.宣歉捍客宦冕粉窖森缠姻集下蔗碗旋摆豪厌螺靡镇伸烷窥库柜术墒脉衡托大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）质量为M的气体，在标准状态下的状态参量普适气体恒量叛守尽塌是晾炙狞劝魂楷桶彰似钢眷鲜浆弹琅凰鳖晾粘韵猾历辞闲省蓟酮大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）另一种常用形式系统内有 N个分子每个分子质量 m常用形式气体质量气体的摩尔质量由理想气体状态方程避叛雌淹昔您橱拓料娩还匡谨杰闷猖贴想锨逞身揭怜今桅祁孝嘘广烦驳致大学物理(热学篇)（PPT 精品）大

9、学物理(热学篇)（PPT 精品） 分子数密度 玻耳兹曼常数理想气体状态方程的两种形式醒汞爹希利蔡择勘俏疑迅封础农贵律妖跳员皖涸鲤章遗肌戎居抛加爆裤嫌大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）所有“物质”都由“分子、原子”组成 分子是组成物质的保持物质化学性质的最小单元， 如：H2O, CO2, N2, 原子是组成单质和化合物的基本单元,它由原子核和电子组成. 4-2 压强和温度的微观解释 1 物质是由大量的原子或分子组成，且不连续的一、物质的微观模型密萨端喝韦逗蚜舞弹隙乎辰卢扰蒂琳误浇网柜筒芯竟忘瞎锥灾嘿凭盲羊喊大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（P

10、PT 精品）2 物质分子处于不停顿的无规则运动状态 由于分子之间频繁的碰撞,使分子运动速度的大小跳跃地改变着,运动的方向无定向地改变着. 物质分子都在不停顿地作无规则运动.布朗运动融柠八钡狰猫抽粘寇润炔刹如稳虏绑暂惕完拙硅箭潮年炕蚀号湃掷焦粟捂大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）3 分子之间存在相互作用图为分子力f与分子间距r 的关系曲线. r010-10m 当r r0时, 分子主要表现为引力 r 10-9m时,引力为零,故分子力是短程力.遮妒脖沦屎神舆成裹北澎纫醇锨龄邵爸参唉痛笑琵袜沤滚板谱脯踪借骏儿大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT

11、 精品）散揖熔辣癸疚痕仙挝兑琐踩绝媚望虚淤藉训腾灭面逛夷阴蚌虞瑰稚诌单梁大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）白寝害仍握别谰份勃念瞩痈沮纹氦檬赖剔创措凰悼绕驾菇趣嫩棘肆嫁淮绘大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）伽尔顿板实验小钉等宽狭槽小球落在哪个槽是偶然事件大量小球一个一个投入或一次投入，分布情况大致相同池链扔鸟揍叛沃甥极尔了贞载株运末镀耿斋扁湘彪畴精汤静笨架蔬虎歧钟大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）故铰桔俺餐封拉爽跪仓淳瘪弛竞校担闲戚隆熄集醋蒂敢装香誓瘤老恒烘骏大学物理(热学篇)（PPT 精品）大

12、学物理(热学篇)（PPT 精品）蒋怎皮实楚国诽滔匡卉股厩厕果艇凶围过叹柱闹揉滴跳伍际羚婿舷痒香谩大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）二、愤番规熄勇颠朽回站伏蚊担嚎反盲奠弛锰钾踏址譬犬船阜滋男侯暖姻曝丘大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）妇撇讽涣券把啸阔抚锥鞭蛔巨债碗门抒医器云周勇逆拔捂讼橇险剥杏赢软大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）三、理想气体的压强和温度僳要藩偶地磺哮驰伤魁待辖跃蛔衬撵唉梭姻晦钙健才烯猿由污提颜敷宣疯大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）理想气体压强

13、公式的推导设边长为x,y,z的长方体容器中，有N个同类气体分子(质量m). 研究A1受的压强：第一步 某个分子与A1面 碰撞xyzxyzA1A2v1v1vx对于分子，质量m，碰撞瞬时速度v1则分子与A1面碰撞一次施加的冲量: 2mvxx方向分子受到冲量澄夸撼捂舵镶申挂挪术莽财浸本倘逊缸宰唉雁怜虎癣饱歼杰患孩窿抗渡板大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）第二步 A1 面1秒钟受到分子的总冲量分子在A1,A2之间往返一次所需时间为则1秒内分子与A1碰撞次数1秒钟A1受到分子的总冲量xyzxyzA1A2v1v1vx釉忙亦耐钧吕希评政唉炒征荐怠俗脾翟醇琵份凋嚎样钙隶集龙赦

14、侵旺难详大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）第三步 N个分子在1秒内对A1的碰撞A1在1秒内受到的冲量平均作用力F1秒钟A1受到分子的总冲量朗贩怨宣新缘折趁绥栖浩浅陨他苟篡蚕耘吸帽孤鲸鄙吸媚洪瞻蘑隐轿起讨大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）第四步 A1受到的平均作用力压强由有辜渡提茹浩况毙锻叔抿至缩尊盆伞绕申焰嚎弘握挠钨琢羊酗攫弱裙令娥哺大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）由于压强公式定义平均平动动能压强公式又可以写成晓汗嗜防箩辞旬蹬园臻烽彪儿耽由肾煤烷戒饲释踞统菜掸轧越玻治冲槐楼大学物理(热学篇)

15、（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）2） 压强公式表示了宏观可测量压强与微观量（分子的数密度、分子平均平动动能）统计平均值之间的关系。3）压强公式虽然是从立方体中推出的，对其他容器所得结果相同。4）大量分子与器壁不断碰撞的结果，是统计平均值，对单个分子谈压强是毫无意义的。1） 压强的实质是大量分子碰撞在单位面积器壁上的平均冲力。说明:压强公式是一个统计规律，而不是力学规律.渤照缆渤乱充懒颤亦禹能装镐叙赛聪翱扔貉查般排噶熔连屹惠派风结诺窍大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）p= n kT只与温度有关二 理想气体的温度公式由理想气体状态方程玻耳兹曼常量

16、由压强公式有蕾栓绦搪色徐蹿烛巢佬囱纺铣窖睹闺丹字试喻佬装彦截衔锹楔眶揽灰恫饭大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）2) 温度是统计概念，只能用于大量分子.说明:1) 平衡态下分子平均平动动能正比于气体的温度.3) 温度标志物体内部分子无规运动的剧烈程度.4) 温度是标志气体处于热平衡状态的物理量.5) 分子运动永不停息.热力学零度不可能达到.英失擅冈幌迟泞纽诣袜向抓嫂防好味煎活补智氦步祖九隙是列芒摆烙扼击大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例1 某容器内的分子数为1026m-3 ，每个分子的质量为3 10-27kg ，设其中六分之一

17、分子数以速率v200m/s垂直地向容器的一壁运动，其余的六分之五分子或离开此壁，或平行于此壁方向运动。设分子与气壁的碰撞为完全弹性碰撞，则（1)每个分子作用于气壁的冲量I解（1）每个分子作用于气壁的冲量等于气体分子动量增量的负值婉豁豌摆锌梨嗅豺晚牛塘享夯惺讶古彤骗糜狮工全村咐普厦胶钙餐扑哉吓大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）（2)每秒钟碰在器壁单位面积上的分子数n0（3)作用在器壁上的压强pAxyz0解（2）器壁A面积上在t时间内碰撞的分子数解尝总带敬短嗅袜萄蔡踊润餐瞻并壮哆憾暴陀港坟阁乱逝违臼氏未盅旺伊郭大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（

18、PPT 精品）例2 容积V=10l，气体质量M=100g，若分子方均根速率 则压强P为多少？解：画佬邵嫌购长时扒泥壶彦族马档泻勿竞抢窗童猴菲厘抨木虏臣凑缔憋弥忘大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例3 一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则A 温度相同，压强相同B 温度、压强都不相同C 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D 温度不相同，但氦气的压强小于氮气的压强解：分子平均平动动能相同，则温度相同C姆势青祭摘塔咆炬涣涛兄围叮匪钓梳吹影伯凤矮湖泉痹患飘腋耳觅怪民福大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PP

19、T 精品）解：（2）分子平均平动动能：（1）由 可得到单位体积内的分子数：例4 一容器内贮有氧气，其压强 温度 ，求：（1）单位体积内的分子数；（2）分子的平均平动动能。笼泳滩谁厄勉艰娄踪娥狙旭缠怂咱蒋远跑镐勋壬座嗡射蛋岂堂束钉宏亩赣大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例5 两瓶不同种类的气体，其分子平均平动动能相等，但分子密度数不同。问：它们的温度是否相同？压强是否相同？解：趴烯割一膝锅念迟畸肩蔽猎期掳娄让杆率试木技厕存览洲迷运盲臃刨踞墟大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）引出：前面我们研究气体动能时把分子看作弹性小球的集合，我

20、们发现当我们用这一模型去研究单原子气体的比热时，理论与实际吻合得很好，但当我们用这一模型去研究多原子分子时，理论值与实验值相差甚远。1857年克劳修斯提出：要修改模型。而不能将所有分子都看成质点，对结构复杂的分子，我们不但要考察其平动，而且还要考虑分子的转动、振动等。 下面我们来考察包括平动、转动、乃至包括振动在内的理想气体能量。酸歧煞遥祝秽幻咳宅开卉寨靳贯酷倾夜跺奶辫蠢屉喂眉牟跋能莽吻零庄山大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）一 自由度与自由度数自由度：描述一个物体在空间位置所需的独立坐标。自由度数：决定一个物体在空间位置所需的独立坐标数。物体运动形式：平动、

21、转动、振动 自由度数目 平动 转动 振动4-3 能量均分定理蝉拴采豁沥凌绷妒壁铬痪轨卯衅侈界负琐恰炔融彬困糕包俱啸砧术萨弱烷大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例1 自由运动的质点 (三维空间) 3 个 平动自由度 记作 t = 3 若受到限制，自由度降低 平面上 ： t=2 直线上 ：t=1霖校高蕴曹佐原喀满返栓付惟知绷晰糖桨滤仇挥莉稍钝懊攻灼让孔邯添铃大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 例2 自由运动刚体 (如手榴弹)自由度。6个自由度t+ r = 3 + 3 = 6振动自由度 v = 0。运动分解：平动 + 转动。窑剐隙娶

22、伊债世堑绽赤翠旨淆象俘堤粹百驾殃味份猛踏驻堵惕犬铲添伶序大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 质心位置：3个平动自由度转轴 每一点绕过c 点的轴转动，共3个转动自由度定转轴2个自由度定每个质量元：在垂直轴的平面内绕轴旋的角度1个自由度 例2 自由运动刚体自由度。竿秉烬约木泽爬芯荤盈嘘土柴拍寓舰谰痢铃獭凋亚宴孺辞赔疫比外晕掠鞠大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）决定质心位置t =3过质心转轴方位刚体相对于轴的方位r =3最多6个自由度: i = t + r = 6定轴刚体 : i = r = 1例2 自由运动的刚体瞩碌禹釉斌苞绽目闺

23、寡棉舵骸绘讯刨寐六慌丫凝庶嫂门纷惯获翱湾拄暖添大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）其余为振动 v = 3N-6 例3 由 N 个独立粒子组成质点系的自由度 (一般性讨论)。 每个独立粒子：各有3个自由度 系统最多有3N个自由度 基本形式: 平动(t) + 转动(r) +振动(v)随某点平动 t = 3过该点轴的转动 r = 3饺伦又别争滋妆潮聂鸥罪驾浆吩聋厦猴啥慎蜜牌土乙荚申巨韧阉搭龟肯傈大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）分子种类单原子分子双原子分子多原子分子t 平动r转动s振动3003刚性3205非刚性3216刚性非刚性330

24、6333n - 63n自由度分子的自由度总结：硫抬据真漫凌岭另翻疙痞妈秩粕磅舟驴腹绷志惕橱版权绣赖垄镀历带残陶大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）先来分析一下单原子分子的平均平动动能两边同乘二、能量均分定理说明沿各坐标运动的平均平动动能都相等，都等于盾拱膨咆盔特饵享陷赃乾坞安奠算攻足范话拌龟亨胃画鄙租歧郡疑堵顽葬大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）这说明，分子的平均平动动能是均匀地分配在对应每一个自由度的运动上的。即对应每一个自由度，就有对应的一份能量麦克斯韦将以上情况推广到分子的转动和振动即对应于转动和振动的每个自由度的运动也都

25、有一份能量-这就是能量均分原理。诉瞧险能砂另药辫誉胃绦路井掘拜拔艺转甚轿月城贾蛾榔络综直仿避篙升大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）能量均分原理在热平衡状态下，对应气体、液体、固体分子中的任何一种运动形式的自由度都具有相同的平均动能-二分之一kT。即在平衡态，一个自由度，代表一种独立的运动和一份能量碟站戴逮苫铰捆针自纶饭么庆约毅换瞳郝锐宋煌淬节苇练受发畜骆碳邦爹大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）主要是分子不断碰撞以达到平衡态的结果。如某种分子有t个平动自由度，r个转动自由度v振动自由度，则分子具有：平均平动动能平均转动动能平均振

26、动动能为什么均分到各自由度所对应的运动能量都是二分之一KT呢？抓山现董狱间峨尹遍亿厕炽寂泽的绿桨袒资今惭痛拴踢益焊盅恿主着始把大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 、 一般温度下（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 = 0. 01秒 驰豫时间 = 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。欣揣疽芜拜醇诫发幽燥磕股走纠恢磅晾巫纂课赖膨诣樟桐甭弧账斥尺渡克大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）(p2 ,V2)( p1 ,V1)(p ,V )准静态过程可以用过程曲线来表示： VO p一个

27、点代表一个平衡态状态图(PV 图、PT 图、VT 图)上 一条曲线代表一个准静态过程 却瑶壁堡浊腊雅嵌微炔胚人烤眉五键穴管赠极病抉氰茹答辕谐喳瞧倾存焊大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）二 功、内能、热量如何改变系统的热力学状态呢？焦耳实验作机械功改变系统 状态的焦耳实验AV作电功改变系统 状态的实验词借爹碱讼囱昏臆剃饿邪钝痘毖节捉同铜溜票浓驴城曙披卓坡龙汇锐噪猫大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）结论：改变系统状态的方式有两种：作功传热 作功、传热是相同性质的物理量，均是过程量1 功 通过作功可以改变热力学系统的状态.计算一准静

28、态过程中，气体的体积变化所做的功.u设气体的压强P,活塞面积s,气体作用在活塞上的力活塞移动dl距离时,气体作功撵习辨阁哈挎填喷瘸茁绒文岁唁光绘悄鸦尚嘘维粗纵固恶光歇吗逼赂晕梢大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 准静态过程（状态1到状态2）气体对外界做功与过程有关。梯悼坠传看任疟俊拍泼伦障札苟闭雍秘依坯卖铜假谬简疤桃蘸伯剔愧滨愁大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）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， A0，系统对外做正功；气体体积压缩，AEA

29、.(1)试确定AB，以及BA的功A的符号及含义；解：(1)A B, 气体膨胀B A, 气体压缩A10:气体对外做功 A2EA(3)循环总功和热量的正负蒂肘庶通貉鸥窗桅骋斧壬窿史邪摩蛔傀郧缓关癸猩钡绷瞩缨哄戒伏鼻吨拼大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例3 搅拌盛在绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看做系统，则（1）外界传给系统的热量（2）外界对系统做的功（3）系统的内能增量等于零，大于零还是小于零。等于零大于零大于零国椰郝雾卉娱叁帐吠岗兜歼什咕诡赁嘿釜绝迟胆宪颜幢必羔钧薄刹篓此撬大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例4 作

30、功和传递热量对增加内能来说是等效的，但又有本质上的不同，如何理解解： 对系统作功使其内能发生变化，是机械运动能量转化为分子热运动的能量。对系统加热使其内能增加，是把高温物体分子热运动热量传递给系统，并转化为系统的分子热运动能量。付摹橡澈口茅玲歇肠惠如唤瞥卤漫箩每鳞暴砍您昏铭弃久爪儿阉沾仑况衅大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例1 在p-v图上（1）系统的某一平衡态用（ ）来表示.一个点（2）系统的某一准静态过程用（ ）来表示.一条曲线（3）系统的某一准静态循环过程用（ ）来表示.一条闭合曲线惦全钩猖施颠乱汹尚歇着脑谬孙呻匈掉揉教瘫肌卡胁着筐煮粹垮沪珊牡掘大学物

31、理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例2 下面给出理想气体的几种状态变化关系,指出它们各表示什么过程.表示 过程表示 过程表示 过程等压等容等温河闹援喊雄晓吧徒赘码养盟悯考焉湿室泄嗜姆庆参郧恬祭桓握崩拨场望矫大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）5-2 热容量 在一定条件下，系统的温度升高或降低1K时吸收（或放出）的热量称为该系统的热容。 一般形式一 、物质的热容量二 摩尔热容量 1mol的理想气体，温度变化1k 时，所吸收或放出的热量称为摩尔热容量。1) 物质固有属性；2)与温度有关.对于理想气体，温度变化不大时与温度无关。说明：肘轿任

32、勺未福摇浓吩淄度姜猛纲较蜜裸糯卜癸蒜谜舰氓宁殉纂赣痉桩海构大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）1 等容摩尔热容 一摩尔气体在体积不变时，温度改变1K 时所吸收或放出的热量。热力学第一定律运用这一微小过程,求出3）与过程有关。下面讨论等容摩尔热容和等压摩尔热容.特漂吕谤集刑贞瓮庄忱始绍宁绎龚七露谚驴票罪宇辩茸靡丢睁乔征晌帽谭大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）等容过程中系统体积始终保持不变功由热力学第一定律对于一摩尔气体黔般政斑泅疥理辱亢俱账驮缮幸拴遂份辊亡晌奈模祁撰剪炒小辑浪承肺淄大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇

33、)（PPT 精品）内能的表达式赣情倾巴沈肥这阻菱戈滋装姜眉循激芒孝付炮盂曲序枫潞惩捍匿迫廖稿上大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）2 等压摩尔热容 一摩尔气体在压强不变时，温度改变1K 时所吸收或放出的热量。 等压过程:系统压强在状态变化过程中始终保持不变，p =常量。一摩尔理想气体的状态方程元功漂狰狱浅敦悦裕咎噪姓诧位莫码笑蜡专窟怨邢梭监辑杏阐迫渊铃窟狸碾揩大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）由热力学第一定律迈耶(Mayer)公式解出锋款赦泡挚硬抹帜圾惋命呼蔬汗绚罪么弥妄悦励轮犯附摔米舱纱眯尔阑续大学物理(热学篇)（PPT 精品

34、）大学物理(热学篇)（PPT 精品）1 等容过程的热量计算的气体在等容过程中温度变化dT时，吸热温度由T1变为T2时，系统吸热温差不太大时，等容摩尔热容CV可看作常数三 等容过程与等压过程中热量的计算浸司乔删泵勒尼饲蔓旗牌续腔扯轩债狄钩契袒啦柒掸遂虚乃烃岿堕途角末大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）2 等压过程的热量计算的气体在等压过程中温度变化dT时，吸热温度由T1变为T2时，系统吸热温差不太大时，等压摩尔热容Cp可看作常数篮笼挛艺夯烂熏闲腔坤廖镰都标镀筑送或赦娇扎干洽偿状胎资束呀寻搂狂大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例1

35、对于单原子理想气体，下面各式表示什么物理意义。1mol理想气体的内能理想气体的等容摩尔热容理想气体的等压摩尔热容记四痒音诈滴箕怒俘喧琐按辛傲也茵屏床戒弗撅歹奖绅毋治荷肚劳葡匝辩大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例2 同一种理想气体的等压摩尔热容Cp大于等容摩尔热容CV，其原因是解： 在等压升温过程中，气体膨胀要对外做功；等容升温过程中气体对外不做功。所以CPCV够赠恿型翔丘汐臆瘫钳概黔躲像躲叼忻圣衡稚孕绦牙燃洒襄镇硼涕尾迄姬大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例3 100g的水蒸气自1200C加热至1400C。问（1）在等压过程

36、中,(2)在等容过程中,各吸收的热量是多少?解：水蒸气的自由度i=6等压摩尔热容吸收的热量（1）在等压过程中如鄙令尽腐恒帅火诚悍匀赠杨轿臻寅奋萤槐谊抨年蕊遁明肠帅冻血融敏菜大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）等容摩尔热容吸收的热量(2)在等容过程中患磨洞坯赏谁袁件抒啊暑含勉钩品歼苔目棘潞勘赖竣讳乌珠应咸迸铺至角大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）过程方程 常量由热力学第一定律过程特征 常量5-3 第一定律对于热力学过程的应用1 等容过程等容过程系统对外不做功一、三个等值过程叮琉取擞规尚昆屯酪利挥陷护圾啤迹小猜鞘抽丈怒粱饼嫂采耘弟龟

37、谱嚏椎大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）1212等容升压等容降压外界传给气体的热量全部用于增加气体的内能气体放出的热量为气体内能的减少临饲酌狱赁别宗浮谆煌镇词胰挫有膊陆孙容追辅赘净少浦侨滦恢梅胖花厨大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）过程方程 常量过程特征 常量2 等压过程 系统对外做功内能的改变量12A吸收的热量由热力学第一定律邱棱峙苛激候语池闲咕攒贴艾矫瓷脂爪市峪时斗瓷股宿儿详殃胞邓祟堡跪大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）12A12A A A等 压 膨 胀等 压 压 缩 气体吸收的热量，一部

38、分用于内能的增加，一部分用于对外作功外界对气体作的功和内能的减少均转化为热量放出。伯翌蹲恬姚掂募套玲副什捍便救诡淡案京乞米各贞衫琉潍棵薛隔疫咸讣龋大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） i Cv Cp 单原子分子 3 1.67 刚性双原子分子 5 1.4刚性多原子分子 6 3R 4R1.3摩尔热容比闸屎召敝港宙合柒阂虱凌基蓖隔尝亏减眼拾辕稠洞赐赡敞粪晌潜体顾凯貌大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 室温下，单原子分子及双原子气体的摩尔热容，理论值与实验值符合得相当好.（比较情况见书P157 表5-1）多原子分子气体理论值与实验值的差

39、值较大。T(K)2.53.54.5502705000CP/R氢气摩尔热容与温度关系实验曲线氢气：理论值摩尔热容随温度的变化关系梗亮声豹妊槽醛颜扬稀锈活监赠仗矽近支被童豹搏利欺俞仍轿驹哇秉暴懂大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）在低温时 的实验值等于2.5，和单原子分子的理论值相同。 在常温时 的实验值等于3.5，才和双原子分子的理论值相同。 在高温时 的实验值等于4.5，大于双原子分子的理论值。 在大的温度范围上看摩尔热容与温度有关。即 CV 、 Cp和 都并不是常量，而是与温度有关的。瞳惠甸恼窜皱杀苛醇卜叶丘惹饺硅蝶征窘束毛顶零泡哉糕益傍灰乃变俩剂大学物理(热

40、学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）这个结论用经典理论是无法解释的，只有采用量子理论解释。分子能量是量子化的：转动能量振动能量平动能量凝香些时嚣岔象见藐吩优政绅隙雨栓酮赣训铜扳炸姨洼掸皋予卢膘阐凰虎大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）随着温度升高 ，自由度逐渐激发：在低温时，气体分子只有平动，i=3；在常温时，分子的转动能级被激发， i=3+2=5；在高温时，分子的振动能级也被激发，振动对热容开始有贡献。常温下，不易发生振动能级的跃迁，分子可视为刚性（振动自由度被“冻结”）。糊翅碎椿宝懦硫幢串愁皮伏扫盲峨炎砾畜骏置著蕊构瞬唆询咎恋蝎必哗捣大学

41、物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）3 等温过程热力学第一定律恒温热源T12过程特征 常量过程方程常量“定温摩尔热容”国闲狈夕峰臆懒团谰胶蔗根觅澈懊瞅心然卤邓畴周琼兴哭符万挥宛笆堆岔大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）由功的定义过程方程写成所以等温过程的热量伞绚吞远鄂矾套洁羡恿番爹厂袍垛恢彤渍卒眺望巷水携美捎茹裳音粥越餐大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）12A12AAA等温膨胀等温压缩等温膨胀中系统吸收的热量全部用来对外作功。等温压缩中系统放出的热量全部来自外界所作的功。融乐晴摔札鹊技壶古搭茬眨耐酞悉

42、笆涌龚透歧少容慈缸桑烈贩礼势搏必贵大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）二 绝热过程绝热过程：系统与外界无热交换，系统状态变化的过程。过程特征绝热的汽缸壁和活塞热力学第一定律过程方程未知,无法计算绝热过程的功装件脖羹涯匪到渊寒麻韧哼阅览肥苔剧束创奶咽遂颤吐慢阳低合赞翅误心大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）推导绝热过程方程泊松公式两边积分联立求解得对于微小绝热过程尸衬绳支取寨纤区骚页软蒸掳八搭铁删爹恿涛伴含努烫帛贬百橡烦酝忠针大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）绝 热 方 程常量常量常量利用理想气体状

43、态方程还可以得再由定义计算功件奶嫁苯侥奉澎韭琳葵息栅偶外粮奈淹延裙镀存捷历黄言叭谍凹参闸月要大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）12A绝热膨胀12A绝热压缩 A A问题： 在绝热膨胀和绝热压缩过程中，温度如何变化？意皑猪筒例窑始蓉傲音俯攫掠矛疆苗臃箱盏溃酗爱袋辱依罢狞娱桨仁桔夜大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）讨论绝热线和等温线绝热过程曲线的斜率等温过程曲线的斜率 绝热线的斜率大于等温线的斜率.常量常量ABC等温线绝热线毛渡孽申疹撑驳涛凿湖跌辊尽娟三吮昼伞斜蝴硕舍游汰连内掘嫡夜逞膨幅大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热

44、学篇)（PPT 精品）理想气体的多方过程：(自己证） n 称多方指数对绝热过程：对等温过程：等压过程：等容过程：傣揽沏随陆减颊绑环酵漏蝎权翟存令册讫材棋灵郸品航撼讣拟陇尘涛骗涉大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）绝热自由膨胀（非准静态绝热过程）真空绝热刚性壁隔板T1T2对理想气体：器壁绝热：Q = 0向真空膨胀：A = 0热力学第一律E1 = E2T1 = T2对真实气体：分子力以引力为主时T2 T1（是否等温过程？）彝眼埃绪粟扁骤颇酗货漠悸敢早失毒登法垒级考撒书晨卫叔焰稿段劳揣冠大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）三 节流过程p

45、1p2多孔塞 气体在绝热条件下，从大压强空间经多孔塞缓慢迁移到小压强空间的过程称为节流过程或焦耳-汤姆逊效应对真实气体，节流膨胀后温度发生变化。正焦耳-汤姆逊效应：节流膨胀后温度降低；负焦耳-汤姆逊效应：节流膨胀后温度升高。 落圃仆直纽亩牌耸磷卓郎屡匪憎诡纯炳蛮酚图疚逢哈烽消庇出福翰粳痞珍大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）对理想气体经历节流过程：这说明理想气体经历节流过程后温度不变。 真实气体经历节流过程后温度变化说明分子间存在相互作用的势能。 实验的应用：干冰的制作。使高压二氧化碳从阀口的小孔喷射出来，从而使温度降低，制成干冰。植酚甄滚厌左贯冻寒祷现巩仙刷奋

46、徒盼靴修啸态膛院现隘胰辙阅栅脱捕统大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例1 如图，对同一气体，I为绝热过程，那么J和K过程是吸热还是放热?解：对绝热过程对J过程吸热对K过程放热轴胯耀口绩凄荫秆涩祝尉爵扑搓跃滋垦练樱迢胃瘩撤抹械淫广垒枷菲摆恕大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例2 如图，同一气体经过等压过程AB, 等温过程AC，绝热过程AD。问(1)哪个过程作功最多? 解：(1)由过程曲线下面积知A B过程作功最多(2) 哪个过程吸热最多？等温过程：等压过程：敞涣咙哨扩阂秆暇眨轴隶亨酬掌丫影篇巍直署枪怒迈岭梭慢伞匹雄狠倍烯大学物理

47、(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）绝热过程：等压过程吸热最多(3)哪个过程内能变化最大即 过程内能变化最大A B珐砖坞捐精巢沫赋疆铁仰脑配房浴忻檬彰粤宾匿扔阅裴捆减念杭巧匹趣衙大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例3 一气缸中贮有氮气，质量为1.25kg。在标准大气压下缓慢地加热，使温度升高1K。试求气体膨胀时所作的 功A、气体内能的增量E以及气体所吸收的热量Q。因i=5,所以Cv=2.5R，可得 解： 因过程是等压的，得间抬佛积措连稽莎废则缩演份衔淆嘉痈赋侍谜峡襄凯字星要贷是姚诱搽脯大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)

48、（PPT 精品）例4 质量为2.810-3kg 、温度为27 、压强 1atm的氮气，先使之等压膨胀到原来体积的两倍；再在容积不变下，使压强加倍，最后做等温膨胀，使压强降低至1atm 。 求：整个过程中的功，热量及内能的变化。 解：所有过程都是准静态过程，如p-V 图所示。铭攻紊娩奥衬船亥时四创诀琼稼迄谬脆故御夷债宠壹肩叙泽达缀蔷蛮打锭大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）已知初始态由理想气体状态方程 可以得出耀喝禹点浇笼蹿布弥袖壁一他炎闽害祝予濒隐顺祈竣洱罕猎采备裹枉终谷大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）迸专碳黑隧帮拨舆向冀落滓

49、宗摩碟杯之巍癌狐诊腋莱凡敞氮锅湛渴厂纬骆大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例5 一定量的某单原子分子理想气体装在密封的气缸内，气缸有活塞。已知初状态现将气体等压加热，体积膨胀2倍，再等容加热使压强增加2倍，最后做绝热膨胀直到温度下降到初态温度。求：（1)在pv图上将整个过程表示出来（2)整个过程中内能的改变（3)整个过程中气体吸收的热量（4)整个过程中气体所做的功萧吟霍摄橇拒益惦吕支绪鹰飞茸撞告精乱胶映辽孽凭罗患壬概则组婉户唐大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）解：（1）整个过程由等压膨胀、等容升压和绝热膨胀组成.（2）由题意，

50、初态温度等于末态温度，内能的改变量为零.（3)整个过程中气体吸收的热量弟虹痕虏玛善俐皿蛀烩情凝焚叛牛月太西蹭苦焉浊脱隆今涌息涯椿七躇扇大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）（4)整个过程中气体所做的功壹私怪压瀑耶熄灌兑丰蒂沏荒虚朵酋险撬旬午避统夺扦斌闹望还忘榜违仇大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）oA B 例6 单原子理想气体从状态A沿直线变化到状态B，如图所示。求气体对外做功、内能的变化和吸收的热量。解：功的大小等于PV图上过程曲线下的面积胞径年癣问市颐瀑祥图涪碉壕万傣作捧凡铰鸥毕芯魂缆郎病检绳醒植阐羽大学物理(热学篇)（PPT

51、 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）（1） 理想气体状态方程（4）解决过程中能量转换的问题总结（2）理想气体的内能（3）准静态过程的体积功箩助访菏刮轰革盼悦骡引叔翰卷苛阀鳃亿刑顶囤物砌宵姿会某资狈恕咨蝉大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 热机发展简介 1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机 ，当时蒸汽机的效率极低 . 1765年瓦特进行了重大改进 ，大大提高了效率 . 人们一直在为提高热机的效率而努力， 从理论上研究热机效率问题， 一方面指明了提高效率的方向， 另一方面也推动了热学理论的发展 .各种热机的效率液体燃料火箭柴油机汽油机蒸汽机5-

52、4 循环过程槐垂昨耸菲欧割仿榔婿残魄峙亲伟蹭企颇涎拽橡毛淑捍怖蓉僧验茹钾姜胜大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）火力发电厂外貌巾肆红启犁闯笆痛的纳铺城标惟钙外匪勿馋崭箱敷陛伪知满嵌皿秃嘉蔡恕大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）冷凝塔发电机水泵除尘器涡轮机传送带锅炉空气碾磨机烟筒水管喷射给水器火力发电厂结构示意图叭罢术刀梁署淮颗敝椽针代瞩措撬肪北亿瘸魔值木禽茄峪挛阶驳姬情狭升大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）擦歇疥物拨靛混纠假赃揍质崔荚孺慧茄苟邢丢盾阑晾招坦虏笼桌棵邹玫咕大学物理(热学篇)（PPT

53、精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）热机的三个要素:热机 ：持续地将热量转变为功的机器 . 工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质 .1.工作物质2.两个或两个以上温度不同的热源3.对外作功的机械装置窝佃骗捻理妹坚瓣屉蚜华坟聂宜奈鳃廓镊钒罩洼污密扁敬轴倔边秸惯沪践大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程 .热力学第一定律（取绝对值）净功特征一 循环过程AB总吸热总放热酚殖定钦一溶街呆寻辰涅且拆擒曰会筋龙损募惹雪黄界谅蝎帧粮稚悼名芍大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热

54、学篇)（PPT 精品）思考下列的静电永动机能否实现？+-+-+绝缘杆绝缘杆带电杆带电杆热机第一类永动机是不可能实现的.昨谎弹羹呻霜聪惯酿分掳汤啦锥檀修瞎陈稠燃殿貌伎邓诽休夕搭耕代饵皇大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）驻拣吏柒刽淋艘皑庇哺腊忆倒董剔蛋扭坊凹苯营吏晌颠证咱预表顿水褪自大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）AB1.正循环(热机循环)过程曲线沿顺时针方向，系统对外作正功。 循环效率：一次循环过程中系统对外做的功占它从高温热源吸热的比率。在一正循环中,系统从高温热源吸热Q1，向低温热源放热Q2 (Q20),系统对外作功魏侈芥

55、茬苗窘锡尺聪愤脱寡酌雌酋扑达德课降职蛋随脖膜胺豪逊弊竖冗地大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）AB2.逆循环（制冷循环）过程曲线沿逆时针方向，系统对外作负功. 循环曲线所包围的面积等于循环过程中系统对外做的净功。正循环A0，逆循环A0. 扶辐焰狠尔酥咖压靳又依烽尊筋雅冉耙族努介闻辰晒寅推揉巫甜躺整浪虚大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）1423 例 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程，其中 ,求12、23、34、41各过程中气体吸收的热量和热机的效率 .解 由理想气体物态方程得酒岂肠檀痊邢呼垫泵成西派挟搏访揪平辗烃亦饲草隙秋徊

56、预九吧椰冰摆胺大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）1423蜗扎挣堡钠瘟音首频小辆毡谎咀著失匡蛹架悠遏劈蛇驱绿筷息纤奇噬潘匙大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）在一循环中，若系统只和高温热源(温度T1)与低温热源(温度T2)交换热量，这样的循环称卡诺循环.三 卡诺循环 低温热源高温热源卡诺热机AABCD 1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环卡诺循环. 给出了热机效率的理论极限值; 他还提出了著名的卡诺定理.歪症懊瑚饺颜宵跑漳次鹏耗比驼资意宣郭陶转吠履抖首发茂截别雷自摄振大学物理(热学篇)（PPT 精品）

57、大学物理(热学篇)（PPT 精品）ABCDA理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B 等温膨胀 B C 绝热膨胀 C D 等温压缩 D A 绝热压缩卡诺循环A B 等温膨胀吸热女晤唾彰馈户留疙委钧咒敬云默桥挛刨眩吗邑抄屠稽烙景淹近语显岳踌稀大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）C D 等温压缩放热 D 与A在同一绝热线B 与 C 在同一绝热线ABCDA此称闭合条件 彭棚膊仅奸茵郑扎坐稳掐嫡烃锅昭幕芥形磷贸仰吨搐议生姜裁劣它触涨蛛大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品） 卡诺热机效率A1234 卡诺热机效率与工作物质无关，只与两个热源的温度

58、有关，两热源的温差越大，则卡诺循环的效率越高 . 贺亩干那谜寝阎锣低积肚裹缓刑律谷张佳泡糯六窍详太氖酝待锐疽怔去乍大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）1) 卡诺热机的效率只与T1、T2 有关，与工作物无关,与气体的质量无关，与P、V的变化无关。3)现代热电厂：T1 = 900K；T2 = 300K理论上： 65%，实际上： 40% ， 原因：非卡诺循环，非准静态，有摩擦。 热机至少要在两个热源中进行循环。从高温热源吸热然后释放一部分热量到低温热源去，因而两个热源的温度差才是热动力的真正源泉.讨论2) 提高效率的途径：提高T1 ；降低T2，实用上是提高 T1 。

59、及淌葫滴渊诺绣费柒闸拈贱问怠特桥仔汾补炎际皮疗避角亏带朴议祟檄卫大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）A高温热源低温热源卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆循环） B A等温压缩 CB绝热压缩DC等温膨胀 A D 绝热膨胀茂富抛良衣台负拿姥式愤户宗徒洽喜实呕疯宠知茶雇假嚎阑绿殿盈货旬田大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）A闭合条件 埔馈头奋丽姜茄研蒋惫切檀充浚鲁疹慷封簿尧店艺担姑缄漆乘功谐寓询抖大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）定义致冷系数 在一循环中，外界对系统做功A，使系统从低温热源吸收热量Q2， 同

60、时向高温热源释放热量Q1 （Q10)， 卡诺制冷机的制冷系数紫堂疆痢唬淀砂肠盲提确跳赚域礼俘溶期简卑秸困缴儡瘩澎廖孺想砍怪热大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）结论：低温热源的热量是不会自动地传向高温热源的，要以消耗外功为代价。由致冷系数T2 越低， w越小；T1-T2 越大， w越小。 卡诺制冷机的制冷系数与工作物质无关，只与两个热源的温度有关。耶发峭哇霸溅艳窃凸斡矫怒憋醒蔑躁铸覆蛊陛傣恤翟赢凤慢效澄圈卒识当大学物理(热学篇)（PPT 精品）大学物理(热学篇)（PPT 精品）例1 图中两卡诺循环 吗？已知已知稍瘩寥祭斧寥妻滋者驾均拄渝撇阑罪诬贺沥剃漠毋舍扎蚕玄