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1、精品名师归纳总结热力学第肯定律一、 基本概念1、系统与环境放开系统 :与环境既有能量交换又有物质交换的系统。封闭系统 :与环境只有能量交换而无物质交换的系统。经典热力学主要讨论的系统 孤立系统 : 不能以任何方式与环境发生相互作用的系统。2、状态函数 : 用于宏观描述热力学系 统的宏观参量 ,例如物质的量n、温度 T、压强 p、体积 V 等。依据状态函数的特点,我们把状态函数分成 :广度性质与强度性质两大类。广度性质 :广度性质的值与系统中所含物质的量成正比,如体积、 质量、熵、热容等 ,这种性质的函数具有加与性,就是数学函数中的一次函数,即物质的量扩大 a 倍,就相应的广度函数便扩大a 倍。
2、强度性质 :强度性质的值只与系统自身的特点有关,与物质的量无关 ,如温度 ,压力,密度 ,摩尔体积等。注: 状态函数仅取决于系统所处的平稳状态,而与此状态的历史过程无关,一旦系统的状态确定 ,其全部的状态函数便都有唯独确定的值。二、热力学第肯定律热 力 学 第 一 定律的数学表达式 :对 于 一 个 微 小的变化状态为 :dU=公式说明 :dU 表示微小过程的内能变化,而 Q 与W 就分别为微小过程的热与功。它们之所以采用不同的符号 ,就是为了区分 dU 就是全微分 ,而Q 与 W 不就是微分。或者说积功也包括非体积功 。dU 与过程无关而Q 与 W 却与过程有关。 这里的 W 既包括体以上两
3、个式子便就是热力学第肯定律的数学表达式。它们只能适用在非放开系统,由于放开系统与环境可以交换物质,物质的进出与外出必定会相伴着能量的增减,我们说热与功就是能量的两种传递形式 ,明显这种说法对于放开系统没有意义。三、体积功的运算1、假如系统与环境之间有界面,系统的体积变化时 ,便克服外力做功。将肯定量的气体装入一个带有抱负活塞的容器中,活塞上部施加外压。当气体膨胀微小体积为dV时,活塞便向上移动微小距离dl, 此微小过程中气体克服外力所做的功等于作用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在活塞上推力 F 与活塞上移距离 dl 的乘积由于我们假设活塞没有质量与摩擦, 所以此活塞实际上只代
4、表系统与环境之间可以自由移动的界面。 因此推力 F 实际上就是作用于环境, 而由产生的外力就作用于系统, 两者属于作用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结力与反作用力 , 如 A代表活塞的体积 , 就, 积分得到V2外Wp dVV1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、假如系统体积膨胀对环境做功, 就 W0。3、如膨胀过程分为无穷多步完成,其中每一步都可以瞧成就是一个平稳态,就可逆膨胀做功运算公式为 :由上可知 , 功与变化的途径有关。 可逆膨胀 ,系统对环境做功最多 ;可逆压缩 , 环境对系统做的功最小。热力学的一个过程, 其中每一个步骤都可以在相反方向进行而不在环
5、境中引起其她变化, 我们称这样的过程叫可逆过程。摸索 : 有人说可逆过程可以懂得成可 以 逆 向 进 行 的 过程？为 什么 热 力学中运算体积功 时 不 用 内 压 用 外压.四、热的运算1 、等容热效应 ,由热力学第肯定律可知 ,如系统不做非体积功,且等容条件下 体积功为 0,就:,此结果说明 ,等容且不做非体积功过程的内能变化热效应等于系统等压热效应。2 、等压热效应 ,由热力学第肯定律可知 ,系统在等压条件下,就:由于等压过程中p 就是常数 ,即 dp=0 我们定义 H=U+pV,即。对整个过程积分就得到:此结果说明 ,等压且不做非体积功过程的热效应等于系统焓值的变化。3 、热容及简洁
6、的变温过程热的运算在物理学中 ,热容的定义就是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其意义就是在没有非体积功的情形下,将系统的温度上升1K 时所吸取的热量 ,由于热量与过程有关 ,所以在不同的过程中有不同的热容,我们需要把握的就是等容热容与等压热容。等容热容 代表在等容条件下,系统上升 1K 时所吸取的热量 ,记作在没有非体积功的条件下,于就是由此可知 ,对于微小的等容简洁变温过程有如系统的温度由 T1 变成 T2,就此式两端积分 ,得到类似的 ,等压热容 ,在没有非体积功的条件下,于就是由此可知 ,对于微小的等压简洁变温过程有如系统的温度由 T1 变成 T2,就此式两端积分 ,得到
7、我们知道热容就是具有广度性质的函数,除以物质的量n 之后 ,相应的热容就成为了摩尔等容热容与摩尔等压热容,这两个物理量就具有强度性质。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5、等容热容与等压热容的关系6、抱负气体的热容由于抱负气体的U 与 H 只与温度有关 ,故故对于抱负气体,有7、抱负气体的绝热过程,我们需要把握抱负气体的绝热、可逆、且不做非体积功的三个过程方程,这部分大家去翻一翻教材吧。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结五、实际气体的内能与焓 对于肯定量的任意气体所以就实际气体任意过程的焓变要通过下式运算Similarly, 对于肯定量的任意气体所以就实际气体任意过程的内能变化要通过下式运算以上内容就就是热力学第肯定律的主要部分剌,期望能给大家一些帮忙。可编辑资料 - - - 欢迎下载