B2热力学第一定律和热力学第二定律课件

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1、热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律准静态过程准静态过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程无限缓慢热力学系统热力学系统：大量分子组成的系统：大量分子组成的系统做功做功过程：过程：(定义外界对系统的作功为正）定义外界对系统的作功为正）平衡态平衡态：系统的宏观性质不随时间而变的状态，从微观上看，：系统的宏观性质不随时间而变的状态，从微观上看，分子仍在不停作热运动分子仍在不停作热运动热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章

2、 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律吸热吸热过程过程：摩尔热容摩尔热容摩尔热容摩尔热容C的定义：的定义：1mol理想气体温度升高理想气体温度升高1度所吸收的热量度所吸收的热量比热比热热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律内能的变化过程：内能的变化过程：内能是一个状态量，是状态函数内能是一个状态量，是状态函数热力学第一定律：热力学第一定律：热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒定律

3、，热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒定律，是自然界的普遍规律之一，对气体、液体、固体系是自然界的普遍规律之一，对气体、液体、固体系统均适用。统均适用。热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律等体过程等体过程定体摩尔热容定体摩尔热容热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律等压过程等压过程定压摩尔热容定压摩尔热容热学第热学第热学第热学第2

4、2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第2章小结章小结准静态过程准静态过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程无限缓慢做功过程做功过程：(定义外界对系统的作功为正）定义外界对系统的作功为正）吸热过程：吸热过程：摩尔热容摩尔热容摩尔热容摩尔热容C的定义：的定义：1mol理想气体温度升高理想气体温度升高1度所吸收的热量度所吸收的热量热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学

5、第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律内能的变化过程：内能的变化过程：热力学第一定律：热力学第一定律：定体摩尔热容定体摩尔热容等压过程等压过程定压摩尔热容定压摩尔热容热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律根据热力学第一定律热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律abc6510 11等体过程等压过程热学第热学第热学第热学第2 2

6、2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律abpp/2V/2 V理想气体状态方程热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第2章章 1，2，3，4热学第热学第1章章 9热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第2章复习章复习准静态过

7、程准静态过程：每一个中间状态都是：每一个中间状态都是平衡态平衡态的热力学过程的热力学过程无限缓慢做功过程做功过程：定义外界对系统的作功为正：定义外界对系统的作功为正吸热过程：吸热过程：摩尔热容摩尔热容摩尔热容摩尔热容C的定义：的定义：1mol理想气体温度升高理想气体温度升高1度所吸收的热量度所吸收的热量热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律内能的变化过程：内能的变化过程：热力学第一定律：热力学第一定律：定体摩尔热容定体摩尔热容等压过程等压过程定压摩尔热容定压摩尔热容

8、热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律等温过程等温过程吸收热量（对外做的功）吸收热量（对外做的功）热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律绝热过程：绝热过程：热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律循环过程：循环过

9、程：系统经过一系列变化过程又回到初态的整个过程称为循环。系统经过一系列变化过程又回到初态的整个过程称为循环。基本特征：基本特征：正循环：工作物质吸收热量对外作功正循环：工作物质吸收热量对外作功-热机。热机。逆循环：外对工作物质作功逆循环：外对工作物质作功-制冷机。制冷机。热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律正循环：正循环：工作物质吸收热量对外作功工作物质吸收热量对外作功-热热机，在机，在p-V图上的进行方向为顺时针。图上的进行方向为顺时针。热机效率为：热机效率为：

10、热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律逆循环：逆循环：工作物质靠外界对其作功从低温热源吸收热量工作物质靠外界对其作功从低温热源吸收热量-致致冷机，在冷机，在 p-V图上的进行方向为逆时针。图上的进行方向为逆时针。致冷系数为致冷系数为热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源交

11、换热量，整个循环由两个等温过程和交换热量，整个循环由两个等温过程和两个绝热过程组成两个绝热过程组成(demonstration)热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源交换热量，整个循环由两个等温过程和交换热量，整个循环由两个等温过程和两个绝热过程组成两个绝热过程组成(demonstration)热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一

12、定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律准静态过程准静态过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程做功过程做功过程：定义外界对系统的作功为正：定义外界对系统的作功为正吸热过程：吸热过程：摩尔热容摩尔热容平衡态平衡态：系统的宏观性质不随时间而变的状态，从微观上看，：系统的宏观性质不随时间而变的状态，从微观上看，分子仍在不停作热运动分子仍在不停作热运动状态状态过程过程热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律内能的

13、变化过程：内能的变化过程：热力学第一定律：热力学第一定律：定体摩尔热容定体摩尔热容等压过程等压过程定压摩尔热容定压摩尔热容热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律等温过程等温过程绝热过程：绝热过程：热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律循环过程循环过程：系统经过一系列变化过程又回到初态的整个过程称为循系统经过一系列变化过程又回到初态的整个过

14、程称为循环，基本特征：环，基本特征：正循环：工作物质吸收热量对外作功正循环：工作物质吸收热量对外作功-热机。热机。逆循环：外对工作物质作功逆循环：外对工作物质作功-制冷机。制冷机。热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律正循环：正循环：工作物质吸收热量对外作功工作物质吸收热量对外作功-热热机，在机，在p-V图上的进行方向为顺时针。图上的进行方向为顺时针。热机效率为：热机效率为：热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定

15、律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律逆循环：逆循环：工作物质靠外界对其作功从低温热源吸收热量工作物质靠外界对其作功从低温热源吸收热量-致致冷机，在冷机，在 p-V图上的进行方向为逆时针。图上的进行方向为逆时针。致冷系数为致冷系数为热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源交换热量，整个循环由两个等温过程和交换热量，整个循环由两个等温过程和两个绝热过程组成两个绝热过

16、程组成(demonstration)热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律abpp/2V/2 Vc热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律abpp/2V/2 Vc循环过程循环过程正正顺时针顺时针吸收热量吸收热量对外做功对外做功热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力

17、学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律abpp/2V/2 Vc循环过程循环过程正正顺时针顺时针吸收热量吸收热量对外做功对外做功热机效率为：热机效率为：热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律等温过程等温过程绝热过程绝热过程热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第2章章5，6，7，8，9热学第热学第热学第热学第2 2

18、2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律可逆过程可逆过程(reversible process)与不可逆过程与不可逆过程(irreversible process)：可逆过程是一种高度理想化的过程（如无摩擦、准静态等）可逆过程是一种高度理想化的过程（如无摩擦、准静态等）不可逆过程不可逆过程逆过程不可能逆过程不可能热力学第二定律的两种表述：热力学第二定律的两种表述：从单一热源吸收热量而做从单一热源吸收热量而做功，不产生其他影响，是功，不产生其他影响，是不可能的不可能的从低温热源吸收热量放到高从低温热源

19、吸收热量放到高温热源，不产生其他影响，温热源，不产生其他影响，是不可能的是不可能的热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律可逆过程可逆过程(reversible process)与不可逆过程与不可逆过程(irreversible process)：可逆过程是一种高度理想化的过程（如无摩擦、准静态等）可逆过程是一种高度理想化的过程（如无摩擦、准静态等）不可逆过程不可逆过程熵熵减少过程不可能减少过程不可能熵熵微观微观逆过程不可能逆过程不可能根据热力学第一定律 不可能不可能

20、微观状态数微观状态数状态参量状态参量热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律分子的数量大得不可思议，而且运动是混乱的统计 平均热力学体系热学复习理想气体的麦克斯韦速率分布及三种特征速率：理想气体的麦克斯韦速率分布及三种特征速率：理想气体状态方程：理想气体状态方程：平均碰撞次数：平均碰撞次数：平均自由程：平均自由程：热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热

21、力学第二定律宏观 微观压强温度温度微观 宏观方均根速度方均根速度双原子气体分子双原子气体分子多原子气体分子多原子气体分子单原子气体分子单原子气体分子平动动能平动动能热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律准静态过程准静态过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程：每一个中间状态都是平衡态的热力学过程做功过程做功过程：定义外界对系统的作功为正：定义外界对系统的作功为正吸热过程：吸热过程：摩尔热容摩尔热容平衡态平衡态：系统的宏观性质不随时间而变的状态，从微观上看，：系统的

22、宏观性质不随时间而变的状态，从微观上看，分子仍在不停作热运动分子仍在不停作热运动状态状态过程过程热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律内能的变化过程：内能的变化过程：热力学第一定律：热力学第一定律：定体摩尔热容定体摩尔热容等压过程等压过程定压摩尔热容定压摩尔热容热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律等温过程等温过程绝热过程：绝热过程：热学

23、第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律循环过程循环过程：系统经过一系列变化过程又回到初态的整个过程称为循系统经过一系列变化过程又回到初态的整个过程称为循环，基本特征：环，基本特征：正循环：正循环：工作物质工作物质吸收热量吸收热量对外作功对外作功-热热机。机。逆循环：逆循环：外对工作外对工作物质作功物质作功-制冷制冷机。机。热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二

24、定律热力学第二定律卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源卡诺循环：（工作物质于两个恒温热源交换热量，整个循环由两个等温过程和交换热量，整个循环由两个等温过程和两个绝热过程组成两个绝热过程组成(demonstration)热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律ad热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热学第热学第热学第热学第2 2 2 2章章章章 热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第一定律和热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律