《热力学》课程电子教案（PPT教学课件）第二章 热力学第一定律

第二 力学第一定律

第二章 热力学第一定律

§2-1热力学第一定律的本质 本质:能量转换及守恒定律在热过程中的应用 18世纪初,工业革命,热效率只有1% 1842年,JR, Mayer阐述热一律,但没有 引起重视 1840-1849年, Joule)用多种实验的一致性 证明热一律,于1950年发表并得到公认 1909年,C. Caratheodory最后完善热一律

§2-1 热力学第一定律的本质 • 1909年，C. Caratheodory最后完善热一律 本质：能量转换及守恒定律在热过程中的应用 • 18世纪初，工业革命，热效率只有1% • 1842年，J.R. Mayer阐述热一律，但没有 引起重视 • 1840-1849年，Joule用多种实验的一致性 证明热一律，于1950年发表并得到公认

闭口系循环的热一律表达式 80=o Sw 要想得到功,必须化费热能或其它能量 热一律又可表述为“第一类永动机是 不可能制成的

闭口系循环的热一律表达式 要想得到功，必须化费热能或其它能量 热一律又可表述为“第一类永动机是 不可能制成的”   Q = W

§2-2热一律的推论内能 内能的导出 闭口系循环 6O=①8W (SO-W)=0

§2-2 热一律的推论⎯内能 内能的导出 闭口系循环 ( ) 0   Q W − =    Q W =  

内能的导出 (aQ-W)=0 对于循环1a2c1 P (-6W)+(oQ-6W)=0 b la2 2cl 对于循环1b2c1 (Q-6W)+|(OQ-6W)=0 1b2 2c1 (o-6W)=(oQ-6 状态参数 la2 1b2

内能的导出 对于循环1a2c1 1 2 2 1 ( ) ( ) 0 a c     Q W Q W − + − =   对于循环1b2c1 1 2 2 1 ( ) ( ) 0 b c     Q W Q W − + − =   1 2 1 2 ( ) ( ) a b  − = −       Q W Q W ( ) 0   Q W − =  状态参数 p V 1 2 a b c

内能及闭口系热一律表达式 定义dU=8Q-8W 内能U状态函数 60=dU+8W闭口系热一律表达式 O=△U+W !两种特例 绝功系8Q=dU 绝热系δW=-dU

内能及闭口系热一律表达式 定义 dU =  Q -  W 内能U 状态函数 Q = dU + W Q =  U + W 闭口系热一律表达式 ！！！两种特例 绝功系  Q = dU 绝热系  W = - dU

内能U的物理意义 du=8o-8w 8O sw d代表某微元过程中系统通过边界 交换的微热量与徼功量两者之差值,也 即系统内部能量的变化。 U代表储存于系统内部的能量 ——内储存能(内能、热力学能)

内能U 的物理意义 dU =  Q -  W  Q  W dU 代表某微元过程中系统通过边界 交换的微热量与微功量两者之差值，也 即系统内部能量的变化。 U 代表储存于系统内部的能量 ⎯ 内储存能（内能、热力学能）

内能的性质 分子动能(移动、转动、振动) 内能分子位能(相互作用) 核能 化学能 说明: 内能是状态量 ●U:广延参数[kJ]:比参数kJ/kgl 内能总以变化量出现,内能零点人为定

内能的性质 分子动能（移动、转动、振动） 分子位能（相互作用） 核能 化学能 内能 • 内能是状态量 • U : 广延参数 [ kJ ] u : 比参数 [kJ/kg] • 内能总以变化量出现，内能零点人为定 说明：

系统总能 外部储存能 宏观动能E=mc2/2 机械能 宏观位能Ep=mg 系统总能 E=U+EK+Ep e=ute,t p 般与系统同坐标,常用U,dU,u,dn

系统总能 外部储存能 宏观动能 Ek= mc2 /2 宏观位能 Ep= mgz 机械能 系统总能 E = U + Ek + Ep e = u + ek + ep 一般与系统同坐标，常用U, dU, u, du

热一律的文字表达式 热一律:能量守恒与转换定律 进入系统的能量-离开系统的能量 =系统内部储存能量的变化

热一律的文字表达式 热一律: 能量守恒与转换定律 进入系统的能量 - 离开系统的能量 = 系统内部储存能量的变化