《普通物理》课程教学资源（PPT课件）8-2 内能 热力学第一定律

8-2内能热力学第一定律作电功改变系统作机械功改变系统状态的实验状态的焦耳实验

作机械功改变系统 状态的焦耳实验 A V 作电功改变系统 状态的实验

一内能（状态量）实验证明系统从A状态变化到B状态，可以采用作功和传热的方法，不管经过什么过程，只要始未状态确定，作功和传热之和保持不变。ppDWA1B +QA1B = WA2B +QA2BWA1B2A +QA1B2A = 0

实验证明系统从 A 状态变化到 B 状态，可以 采用作功和传热的方法，不管经过什么过程，只要 始末状态确定，作功和传热之和保持不变 . 一 内 能 （状态量） 2 A B * 1 * p O V WA1B2A + QA1B2A = 0 WA1B + QA1B =WA2B + QA2B 2 A B * 1 * p O V

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E = E(T)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pp0OVV△E A1B2.4 = 0AEAB =C

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 . E = E(T) 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 . EAB =C EA1B2A = 0 2 A B * 1 * p o V 2 A B * 1 * p o V

热力学第一定律pQ= E2 - Ei +W系统从外界吸收的热量一部分便系统的内能增加，另0ViV2 V一部分使系统对外界作功Q=E, -E, +W=△E+WVpdV准静态过程Q= △E+微小过程dQ=dE+dW =dE+ pdV

二 热力学第一定律 Q = E2 − E1 +W 系统从外界吸收的热量, 一部分使系统的内能增加, 另 一部分使系统对外界作功 .  =  + 2 1 d V V 准静态过程 Q E p V 微小过程 dQ = dE + dW = dE + pdV 1 2 * * p o V1 V2 V Q = E2 − E1 +W = E +W

Q=E,-E,+W=△E+W第一定律的符号规定QWE-E十系统吸热内能增加系统对外界作功内能减少系统放热外界对系统作功物理意义第一类（1）包括热现象在内的能量守恒定律永动机是不可能制成的（2）实验经验总结，自然界的普遍规律福

Q = E2 − E1 +W = E +W + E2 − E1 系统吸热 系统放热 内能增加 内能减少 系统对外界作功 外界对系统作功 第一定律的符号规定 Q W （1）包括热现象在内的能量守恒定律. 第一类 永动机是不可能制成的 . （2）实验经验总结，自然界的普遍规律 . 物理意义

例1.一定量的理想气体，由平衡态AB，则无论经过什么过程，系统必然：（A）对外作正功：（B）内能增加：（C）从外界吸热：（D）向外界放热BT:>TA答B功和热量都是过程量，始未状态确定后，不同过程功和热量是不同的：而内能是状态量只决定于始未状态与过程无关

V P A B * * O TB  TA 答：（ B ） 例1. 一定量的理想气体，由平衡态 A B ，则 无论经过什么过程，系统必然： （A）对外作正功； （B）内能增加； （C）从外界吸热； （D） 向外界放热。 功和热量都是过程量, 始末状态确定后，不同过程， 功和热量是不同的; 而内能是状态量只决定于始末状态, 与过程无关

例2：一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J，则经历acbda过程时，吸热多少？Qacb = 500J解：p/(10'Pa)dWacb = Qacb - AE,ho: paVa= PhVh .:. Ta=TbeWacb = Qacb = 500 J1O4 V/(10-3m)W Wacb + WaQacbda=二acbdaQacbda = -700 JWda = -1 200 J

= 500J Qacb Wacb = Qacb −Eba 例2：一定量的理想气体经历 acb 过程时吸热 500 J，则经历acbda 过程时，吸热多少？ 解: a a b Vb Ta Tb  p V = p  = Qacbda =Wacbda =Wacb +Wd a = = 500 J Wacb Qacb = −1 200 J Wd a = −700 J Qacbda e b a d (10 Pa) 5 p (10 m ) −3 3 V 1 4 1 4 c O