《大学物理—热力学》第三章（3-1） 准静态过程

1999年秋季学期开学了 同们好

1 1999年秋季学期开学了 同学们好

大学

2 大学物理 （二）

本学期教学内容 热力学(第二册) 振动与波动(第四册,下同 波动光学涉翁射偏振 近代物理(量子物理基础 激光固体 粒子物理

3 本学期教学内容 • 热力学 ((第二册) • 振动与波动 • 波动光学 (干涉 衍射 偏振) • 近代物理（量子物理基础 • 激光 固体 粒子物理 ） （第四册，下同）

本学期安排 。增加自学内容 。物理小论文 补充若千近代专题内容 第三周起,单周的周一,将作业 交到物理楼一楼的框子丙 第八周的周期中测验 答疑时间:(华)单周四 16:00-1730物理楼2309

4 本学期安排 • 增加自学内容 • 物理小论文 • 补充若干近代专题内容 • 第三周起，单周的周一,将作业 交到物理楼一楼的柜子内 • 答疑时间：(华)单周四 16:00--17:30 物理楼2309 • 第八周的周一，期中测验

热力学 Thermodynamics 热学(二)

5 (Thermodynamics) 热 学 力 热学（二)

「第三章热力学第一定律 准静态过程 功、热量、内能 热力学第一定律 热容量 理想气体的绝热过程 循环过程和热机 卡诺循环和卡诺热机 致冷机

6 第三章 热力学第一定律 准静态过程 功、热量、内能 热力学第一定律 热容量 理想气体的绝热过程 循环过程和热机 卡诺循环和卡诺热机 致冷机

§3,1准静态过程( i-static process ◆热力学系统从一个状态 1 变化到另一个状态,称 气体系统 为热力学过程 P小 P大 原平衡态—非平衡态—~新平衡态 热力学中研究过程时,为了在理论上能利用 系统处于平衡态时的性质,引入准静态过程的概念

7 §3.1 准静态过程（quasi-static process） 热力学中研究过程时，为了在理论上能利用 系统处于平衡态时的性质,引入准静态过程的概念. 原平衡态 非平衡态 新平衡态 热力学系统从一个状态 变化到另一个状态 ,称 为热力学过程

准静态过程: 1.准静态过程是由无数个平衡态组成的过程 2.准静态过程是实际过程的理想化模型 (无限缓慢)有理论意义,也有实际意义 3准静态过程可以用 =1、过程由线 PV图上的一条曲线 (过程曲线)来表示 P

8 3.准静态过程可以用 P-V图上的一条曲线 (过程曲线)来表示. 2.准静态过程是实际过程的理想化模型. (无限缓慢)有理论意义,也有实际意义. 1.准静态过程是由无数个平衡态组成的过程. 准静态过程:

准静态过程的条件 弛豫时间τ:由非平衡态到平衡态所需的时间 准静态过程的条件:(T)过程>>τ 例如,实际气缸的压缩过程可看作是准静态过程。 (T)过程~0.1秒 τ~L/v=0.1/100=0.001秒 改变系统状态的方法:1.作功 2传热

9 改变系统状态的方法：1.作功 2.传热 例如，实际气缸的压缩过程可看作是准静态过程。  ( T )过程～0.1秒  ～L/v= 0.1/100 =0.001秒 准静态过程的条件: ( T )过程>>  弛豫时间  :由非平衡态到平衡态所需的时间. 准静态过程的条件

§3.2功 通过作功可以改变系统的热力学状态 机械功(摩擦功、体积功);电功等 功的计算(准静态过程,体积功): (1)直接计算法(由定义) (为简单起见忽略磨擦) 无摩擦,绝热 气体对外界作功 属一W=Fd=PS :∷P ∵:∵∵∷∷ W=∫PdV

10 § 3.2 功 通过作功可以改变系统的热力学状态. 机械功(摩擦功、体积功);电功等 功的计算 (准静态过程,体积功)： 气体对外界作功 =  2 1 V V W PdV =   =   2 1 2 1 W F dl PS dl （为简单起见忽略磨擦） (1)直接计算法（由定义）