成都理工大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第六章 热力学基础（6.3）內能热力学第一定律

6-3内能热力学第一定律 水盛在绝热壁包围的容器 中,叶轮所作的机械功和 作电功改变系统 电流所作的电功(|2RT) 状态的实验 就是热功

6-3 内能 热力学第一定律 A V 作电功改变系统 状态的实验 水盛在绝热壁包围的容器 中，叶轮所作的机械功和 电流所作的电功（I2RT） 就是热功

实验结果表明:用各种不同的绝热过程使物 体升高一定的温度,所需的功在实验误差范围内 是相等的。即在热力学系统所经过的绝热过程 (包括非静态的绝热过程)中,外界对系统所作 的功仅取决于系统的初态和终态。启发我们可以 引入一个表征系统状态的单值函数。 内能(状态量) B B

用各种不同的绝热过程使物 体升高一定的温度，所需的功在实验误差范围内 是相等的。即在热力学系统所经过的绝热过程 （包括非静态的绝热过程）中，外界对系统所作 的功仅取决于系统的初态和终态。启发我们可以 引入一个表征系统状态的单值函数 。 一 内 能 （状态量） 2 A B * 1 * p o V 2 A B * 1 * p o V

A状态 采用做功和传热的方法,不管经过什么过程,只 要始末状态确定,做功和传热之和保持不变.即 有WnB+QnB=WA2B+Q12B A1B2A+Q412A=0 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,可表示如下: △E AB C △E a1b 2 A =0

WA1B  QA1B  WA2B  QA2B 0 W A1B 2 A  Q A1B 2 A  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 . 实验证明系统从 A 状态变化到 B 状态，可以 采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只 要始末状态确定，做功和传热之和保持不变 . 即 有 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 ，可表示如下：  E AB  C 0 E A1B 2 A 

热力学第一定律 2=E2-E1+w 系统从外界吸收的热量, 2 部分使系统的内能增加,另 部分使系统对外界做功 O=E,-E1+W=△E+W 准静态过程Q=△E+ 微小过程dQ=dE+dW=dE+pd

二 热力学第一定律 Q  E2  E1 W 1 2 * * p o V1 V2 V 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做功 . Q  E2  E1 W  E W     2 1 d V V 准静态过程 Q E p V 微小过程 dQ  dE  dW  dE  pdV

用范围 与过程是否准静态无关。即准静态过程和 非准静态过程均适用。但为便于实际计算,要求 初终态为平衡态 第一定律的符号规定 O E-E |系统吸热内能增加系统对外界做功 系统放热内能减少「外界对系统做功 物理意义:(1)能量转换和守恒定律.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

与过程是否准静态无关。即准静态过程和 非准静态过程均适用。但为便于实际计算，要求 初终态为平衡态。 + E 2  E1 系统吸热 系统放热 内能增加 内能减少 系统对外界做功 外界对系统做功 第一定律的符号规定 Q W 物理意义：（1）能量转换和守恒定律 . 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