热力学第一定律ppt课件.ppt

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1、有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。作机械功改变系统作机械功改变系统 状态的焦耳实验状态的焦耳实验AV作电功改变系统作电功改变系统 状态的实验状态的实验有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。8.1 功 热量 热力学第一定律v8.1.1 回顾机械能守恒定律（4.24式）：v Aext+Aint, n-cons=EB-EA (1)v对于保守系统， Aint, n-cons=0 (2)v Ae

2、xt=E (3)v即: 外力对保守系统做功等于系统机械能的增量有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。v8.1.2功、热量v单一组分的热力学系统也是保守系统v可将宏观机械能守恒定律应用于热力学系统v热力学系统的内能内能：分子无规则运动动能和分子间势能的总和，是状态量状态量：v E=ivRT/2=iNkT/2 (4)v 对应于机械能E有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。v1 功（过程量）v改

3、变内能的方式一：v宏观功宏观功A： 系统的边界发生宏观位移改变气体的内能。v外界分子（活塞）有规则运动动能和系统内分子（气体）的无规则运动能量的传递和转化。发生条件：有宏观位移Pdl有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。v2 热量（过程量）v改变内能的方式二v外界对（热力学）系统做功（微观功Q）v热传递：热传递：由于外界和系统温度不同，通过分子碰撞做微观功而进行的内能传递过程v传递的能量即热量Q （焦耳J）v特点：特点：无宏观位移v发生条件：发生条件：外界和系统温度不同1T2T21TT Q有

4、利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。v3 热力学第一定律v做功和热传递对内能的改变效果没有区别！做功和热传递对内能的改变效果没有区别！v代入机械能守恒定律(3)式 Aext=E(内能)得 Aext=A+Q=E (4)即：外界对系统做的功和传给系统的热量之和等于系统的内能增量热力学第一定律由于系统对外界做的功系统对外界做的功A=-A, 则(4)式也可表述为： Q=E+A (5)有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开

5、放又相互信任的合作环境。宏观运动能量宏观运动能量分子热运动能量分子热运动能量功功分子热运动能量分子热运动能量分子热运动能量分子热运动能量热量热量+E系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功第一定律的符号规定第一定律的符号规定QA有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。8.2 准静态过程1 定义：从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程 .2 条件：从一个平衡态到另一个平衡态所需的驰豫驰豫

6、时间时间远小于能被观测到的时间。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。例如：气缸内处于平衡态的气体受到压缩后再次达到平衡态的时间，即驰豫时间。大约为0.001s，但实验的压缩时间为1s。内燃机的压缩时间0.01s。均可视这一过程为准静态过程3 准静态过程的表示方法：p-V图（p-T图、V-T图）),(111TVp),(222TVp1V2V1p2ppVo12a 曲线上的每一个点都是一个准静态过程b 非平衡态不能用一定的状态参量描述，即不能表示为状态图中的一条线!有利于学习和创新的组织管理机制，

7、创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。v4 准静态过程在无摩擦时，做功的大小（与系统体积有关的机械功）v当气体推动活塞向外缓慢移动一段微小位移dl时，气体对外做的微量功为：SPdA=pSdl (6)Sdl=dV (7)dldA=pdV (8)（8）式虽然由特例导出但是适用于体积功的一般计算结论：dV 0时：dA 0系统对外膨胀，系统对外做功。反之亦然有利于学习和创新的组织管理机制，创

8、造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。A(+)v当系统经历一个有限的准静态过程，体积由V1变化到V2时，系统对外界做的总功为：21VVpdVdAA(9)pVV1V2Op1p212pVV1V2Op1p212dAA(+)有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。VPAB*oABTT 答答：（：（ B ） 例例 一定量的理想气体，由平衡态 A B ，在这一过程中，系统必然： A）对外作正功； B）内能增加； C）从外界吸热； D）

9、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 .有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 等温过程等温过程由热力学第一定律由热力学第一定律0dE恒温热源恒温热源TVpAQTddd12)(11TVp,)(22TVp,1p2p1V2VpVoVd特征特征 常量常量T过程方程过程方程pV常量常量有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信

10、任的合作环境。VRTp21dVVTVpAQVVRTAQVVTd2112lnVVRT21lnppRT有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。EE12)(11TVp,)(22TVp,1p2p1V2VpVo等温等温膨胀膨胀A12)(11TVp,)(22TVp,1p2p1V2VpVoA等温等温压缩压缩TQTQ A A等温膨胀，从外界吸热，等温压缩，气体对外界放热等温膨胀，从外界吸热，等温压缩，气体对外界放热有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的

11、企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。例题8.1v气体等温过程：vmol的理想气体在保持温度T不变的情况下，体积从V1经过准静态过程变化到V2。求这一等温过程中气体对外做的功和它从外界吸收的热。v解： pV=vRTv代入(9)式：21VVpdVA21VVdVVvRT211VVdVVvRT12lnVVvRT有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。v8.3 热容v定义：1mol物质，温度升高dT时，吸收热量为dQ，则摩尔热容：v Cm=dQ/dT v热量是过程量，所以同种物质摩尔热容与过程

12、有关摩尔热容与过程有关v摩尔气体在压强不变时，热力学第一定律为：热力学第一定律为：v (dQ)p=dE+dA=dE+pdVpppmpdTdVpdTdEdTQdC11,RRiCmp2,气体的摩尔定压热容为：气体的摩尔定压热容为：RTpVRTiE,2有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2V),(11TVp),(22TVpp1VpVo12等等 压压 膨膨 胀胀2V),(11TVp),(22TVpp1VpVo12等等 压压 压压 缩缩1E2EpQ1EpQ2E TCTTCQmpmpp,12,有利于学

13、习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。体积不变时：体积不变时：0 pdVdA理想气体内能：RTiE2TCTRiEmV,2RiCdTdEdTdQCmVVmV2,11,摩尔定体热容：摩尔定体热容：TCTTCQmVmVV,12,dEdQV热力学第一定律为：热力学第一定律为：有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。1E2EVQ1EVQ2E),(11TVp),(22TVp2p1pVpVo 等体等体升升压压 1

14、2),(11TVp),(22TVp2p1pVpVo 等体等体降降压压 12TCTRiEmV,2有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。迈耶公式：RCCmVmp,比热比：iiiCCmVmp212,摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系：摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系：单原子气体分子：67. 1352; 3iii双原子气体分子：4 . 1572; 5iii多原子气体分子：33. 1682; 6iii有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化

15、氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。例题例题 8.3 等体和等压过程。20mol氧气由状态1到状态2经历如图所示过程，求这一过程的，及内能的变化量。解：体积不变01aA105052012pap510/LV /a JTTCQamVa51,1109 . 1结果为正：说明从外界吸热内能的变化量： JQEaa511109 . 1有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。：压强不变 JVVppdVAVVa52221081. 021105052012pap510/LV /a JVVpiVVpiTTRiTT

16、CQaaampa51222222,21084. 2222222 结果为负：气体向外界放热结果为负：外界对气体做功有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。105052012pap510/LV /a JVVpiTTiRTTCEaaamVa52222,21003. 222结果为负：气体内能减少整个过程： JAAAaa5211081. 0 JQQQaa5211094. 0 JEEEEEaa521121013. 0有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为

17、中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。105052012pap510/LV /例题.特殊过程气体对外做功： JVVppA512211051. 02 JVpVpiTTiRTTCEmV511221212,1013. 022由于不是等压或等体积过程，所以无法先算出这一过程吸收或放出的热量，可以先算出内能的改变量： JAEQ51064. 0有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。)(111TVp,)(222TVp,121p2p1V2VpVo8.4 8.4 准静态绝热过程准静态绝热过程与外

18、界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程0dQ特征特征VdEAdd由热力学由热力学第一定律第一定律0dd EA绝热的汽缸壁和活塞绝热的汽缸壁和活塞VpdAdRdTidE2有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。绝热过程方程的推导绝热过程方程的推导)(111TVp,)(222TVp,121p2p1V2VpVo0Q02 pdVRdTiRTpVRdTVdppdV，02iVdppdVi0VdVpdpCVplnln有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为

19、中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。绝绝 热热 方方 程程TV1pVTp1常量常量常量常量常量常量21CTV1CpV泊松公式泊松公式利用理想气体状态方程还可得到：利用理想气体状态方程还可得到：31CTp有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。)(111TVp,)(222TVp,121p2p1V2VpVoA绝热绝热膨胀膨胀)(111TVp,)(222TVp,121p2p1V2VpVoA绝热绝热压缩压缩1E2E1E2E A A有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机

20、制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。三三 绝热线和等温线绝热线和等温线绝热绝热过程曲线的斜率过程曲线的斜率0dd1pVVpVAAaVpVp)dd(pV常量常量ApBVAVApVoT0QVapTpBC常量常量有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 绝热线的斜率大于等温线的斜率绝热线的斜率大于等温线的斜率.等温等温过程曲线的斜率过程曲线的斜率0ddpVVpAATVpVp)dd(pV常量常量ApBVAVApVoT0QVapTpBC常量常量有利于学习

21、和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。例题例题.一定质量的理想气体由一定质量的理想气体由，经，经过准静态绝热过程，体积膨胀到过准静态绝热过程，体积膨胀到，求这一过程，求这一过程气体对外做功，气体比热比为气体对外做功，气体比热比为法一：解：由泊松公式有：VVppVppV11111211111112121VVVpdVVVppdVAVVVV有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。法二：由绝热条件（绝热时的热

22、力学第一定律）：,22121TTRiEEA12,2iii1211122112111111VVVpVpVpTTRA有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。绝热自由膨胀非准静态过程1212120TTEEAEE由热力学第一定律注意：虽然初末状态温度不变，但由于膨胀时是非准静态过程，因此，不能用一个温度来描述。不是等温过程！不是等温过程！有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。计算各等值过程的热量、功

23、和内能的理论基础计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础RTpV（1）（理想气体的理想气体的共性）共性）21dVVVpEQVpEQddd（2）解决过程中能解决过程中能量转换的问题量转换的问题)(TEE （3）（理想气体的状态函数理想气体的状态函数） （4） 各等值过程的特性各等值过程的特性 .有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。补充例补充例一定量的理想气体从体积 膨胀到体积 分别经过如下的过程，其中吸热最多的过程是什么过程？（A-B等压过程；A-C 等温过程；A-D 绝热过程）AVBVAB

24、ABABAEQACACAQ0ADQ, 0ABE0ADEADACABAAA0ADACABQQQ解解BVAVABCDpVoCp CT 0dQ有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。oPVACBD等温等温绝热绝热例：例： 一定量理想气体的一定量理想气体的循环过程如循环过程如 PV 图所示，图所示，请填写表格中的空格请填写表格中的空格.50500-100150015025%有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任

25、的合作环境。VPAB*O12绝热绝热讨论理想气体下图过程中，各过程讨论理想气体下图过程中，各过程Q的正负的正负。A B0ABQ0ABABEAA 2 BBAABBAAEQ22ABBAAA2022BAABBAQAABAABBAAEQ11A 1 BABBAAA1011BAABBAQAA有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 例例 设有设有 5 mol 的氢气，最初的压强为的氢气，最初的压强为 温度为温度为 ，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积的的 1/10 需作

26、的功需作的功: 1）等温过程，）等温过程，2）绝热过程）绝热过程 . 3）经）经这两过程后，气体的压强各为多少？这两过程后，气体的压强各为多少？Pa10013. 15C20解解 1）等温过程）等温过程J1080. 2ln 41212VVRTA2）氢气为双原子气体）氢气为双原子气体40. 1)2(iiK753)(12112VVTT1T2T121p2p1V10122VVVpVo2p12TT 0QT 2常量常量有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。)( 12,1212TTCEAmV11,KmolJ

27、44.20mVCJ1070. 4412A3）对等温过程）对等温过程Pa10013.1)(62112VVpp对绝热过程对绝热过程, 有有Pa1055. 2)(62112VVpp1T2T121p2p1V10122VVVpVo2p12TT 0Q 2T常量常量有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 例例 氮气液化氮气液化把氮气放在一个绝热的汽缸中把氮气放在一个绝热的汽缸中. .开始时开始时, ,氮气的压强为氮气的压强为5050个标准大气压、温度为个标准大气压、温度为300K; 300K; 经急速膨胀

28、后经急速膨胀后, ,其压强降至其压强降至 1 1个标准大气压个标准大气压, ,从而使氮从而使氮气液化气液化 . . 试问此时氮的温度为多少试问此时氮的温度为多少 ? ? 解解 液化过程为绝热过程液化过程为绝热过程.K0 .98)(/ ) 1(1212ppTTPa10013. 15051pK3001TPa10013.152p212111TpTp有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。例：例：一定量氢气在压强4.00103Pa不变的情况下，温度由00C升高到50.00C时，吸收了6*104J的热量

29、，求：（1）氢气的量是多少摩尔；（2）氢气内能变化多少；（3）氢气对外做了多少功；（4）如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样变化 它该吸收多少热量。解：）解：）根据题意，在等压过程中，有)( 21)( 1212,TTRiTTCQmpmolTRiQ3 .415031. 8)25(100 . 62)2(24有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 JTTiRTTCEmV41212,1029. 450231. 853 .412）JEQA441071. 110)29. 40 . 6(）JETRiTC

30、Qmv4.1029. 42）有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 热机发展简介热机发展简介 1698年萨维利和年萨维利和1705年纽可门先后发年纽可门先后发明了明了蒸气机蒸气机 ，当时蒸气机的效率极低，当时蒸气机的效率极低 . 1765年瓦特进行了重大改进年瓦特进行了重大改进 ，大大提高了，大大提高了效率效率 . 人们一直在为提高热机的效率而努人们一直在为提高热机的效率而努力，从理论上研究热机效率问题，力，从理论上研究热机效率问题， 一方面一方面指明了提高效率的方向，指明了提高效率的方向，

31、 另一方面也推动另一方面也推动了热学理论的发展了热学理论的发展 .有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。一一 热机热机热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质叫做工作物质系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程 8.5 循环过程循环过程有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。热机热机 : 持续地将热量转变为功的机器持续地将热量转变为功的机器 .有利于学习和创新的组织

32、管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。由热力学第一定律由热力学第一定律21QQA0E特征特征pVoAABAVBVcd 如果一个系统所经历的如果一个系统所经历的循环过程的各个阶段都是准循环过程的各个阶段都是准静态过程，则可由状态图上静态过程，则可由状态图上的闭合曲线表示的闭合曲线表示整个过程系统对外做净功整个过程系统对外做净功:21AAA等于图中阴影面积等于图中阴影面积循环过程为顺时针时循环过程为顺时针时,A0,系统对外做正功系统对外做正功-正循环（热循环）正循环（热循环）循环过程为逆时针时循环过程为逆时针时,A0

33、,系统对外做负功系统对外做负功-逆循环（致冷循环）逆循环（致冷循环）有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。热机热机热机效率热机效率1212111QQQQQQA高温热源高温热源低温热源低温热源1Q2QA二二 热机效率热机效率pVoAABAVBVcd有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 例例 1 汽油机可近似看成如图循环过程汽油机可近似看成如图循环过程( (空气标准奥托空气标准奥托循环循环)

34、 )，其中，其中AB和和CD为绝热为绝热过程，求此循环效率过程，求此循环效率.解解BCADBCVADVBCDATTTTTTCTTCQQ1)()(11m,m,吸吸放放CDBApV1V2o有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。又又AB和和CD是绝热过程：是绝热过程：,121 VVTTAB121 VVTTDCDCABTTTT所以所以112111VVTTTTTTBABCADV吸吸放放CDBApV1V2o有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企

35、业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。各种热机的效率各种热机的效率液体燃料火箭液体燃料火箭柴油机柴油机汽油机汽油机蒸气机蒸气机%48%8%37%25有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。三三 卡诺循环卡诺循环 1824 年法国的年青工程师卡诺提出一年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在个工作在两两热源之间的热源之间的理想理想循环循环 卡诺卡诺循环循环. 给出了热机效率的理论极限值给出了热机效率的理论极限值； 他他还提出了著名的卡诺定理还提出了著名的卡诺定理.有利于学习和创新的组织管理机制

36、，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 卡诺卡诺循环是由两个准静态循环是由两个准静态等温等温过程和过程和两个准静态两个准静态绝热绝热过程组成过程组成 .卡诺热机卡诺热机1Q2QWVop2TA1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V低温热源低温热源T2高温热源高温热源T121TT 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 理想气体卡诺循环热机效率的计算理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B 等温膨胀等温膨胀 B C 绝

37、热膨胀绝热膨胀 C D 等温压缩等温压缩 D A 绝热压缩绝热压缩卡诺循环卡诺循环Vop2TA1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V21TT abQcdQ有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。1211lnVVRTQQabA B 等温膨胀等温膨胀吸吸热热4322lnVVRTQQcdC D 等温压缩等温压缩放放热热Vop2TA1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V21TT abQcdQ有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业

38、文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 D A 绝热过程绝热过程214111TVTVB C 绝热过程绝热过程 132121VTVT4312VVVV所以所以Vop2TA1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V21TT abQcdQ有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。12431212lnln11VVVVTTQQ121TT卡诺热机效率卡诺热机效率 卡诺热机效率与工卡诺热机效率与工作物质无关，只与两个作物质无关，只与两个热源的温度有关，两热热源的温度有关，两热源的温差越大，则卡诺源的温差越

39、大，则卡诺循环的效率越高循环的效率越高 . 4312VVVV有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。121TT卡诺热机效率卡诺热机效率 的意义的意义121QQ由热机效率：由热机效率：及：及：卡诺热机效率：卡诺热机效率：121TT得：得：1212QQTT开尔文：取水的三相点为计量温开尔文：取水的三相点为计量温度起点，规定为度起点，规定为273.16K定义了定义了热力学温标热力学温标有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既

40、开放又相互信任的合作环境。 图中两卡诺循环图中两卡诺循环 吗吗 ？2121212T1T2A1A21AA poV讨讨 论论poV2T1T2A1A3T21AA 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。W致冷机致冷系数致冷机致冷系数2122QQQAQe致冷致冷机机高温热源高温热源pVoABAVBVcd1Q2QA低温热源低温热源有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。冰箱循环示意图冰箱循环示意图有利于

41、学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Vop2TW1TABCD21TT 高温热源高温热源T1卡诺致冷机卡诺致冷机1Q2QA 卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机卡诺致冷机致冷致冷系数系数212212TTTQQQe2Q1Q低温热源低温热源T2有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 例例1 一电冰箱放在室温为一电冰箱放在室温为 的房的房 间里间里 ，冰箱储藏柜中的温度维持在，冰

42、箱储藏柜中的温度维持在 . 现每天有现每天有 的热量自房间传入冰箱的热量自房间传入冰箱 内内 , , 若要维持冰箱内温度不变若要维持冰箱内温度不变 , , 外界每天外界每天 需作多少功需作多少功 , , 其功率为多少？设在其功率为多少？设在 至至 之间运转的冰箱的致冷系数是卡诺之间运转的冰箱的致冷系数是卡诺致冷机致冷系数的致冷机致冷系数的 55% .C5C20J100 . 27C5C20解解2 .1010055%55212TTTee卡有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。房间传入冰箱的热量房

43、间传入冰箱的热量 热平衡时热平衡时J 100 . 27Q2QQ 由由 得得212QQQe211QeeQ211QeeQJ 102 . 217Qee保持冰箱在保持冰箱在 至至 之间运转，每天之间运转，每天需作功需作功 C5C20J 102 . 07121QQQQW W23 W360024102 . 07tWP功率功率有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。J200acbQabacbacbEQA2：一定量的理想气体经历一定量的理想气体经历 acb 过程时吸热过程时吸热 200 J，则经，则经历历ac

44、bda 过程时，吸热多少过程时，吸热多少？解解babbaaTTVPVPdaacbacbdaacbdaAAAQJ200acbacbQAJ1200daAJ1000acbdaQebad)Pa10(5)m10(331414cpVo有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。3 已知已知 2 mol 氦气氦气 先等压先等压膨胀体积倍增，后绝热膨胀至原温度。膨胀体积倍增，后绝热膨胀至原温度。lVt20,C27111）画画 PV 图图pVABCo)(l20402）在这过程中氦气在这过程中氦气吸热吸热）（吸12m

45、,2TTCQQpABK)27273(1T2211TVTVK6002T11m,KmolJ79.20pCJ1025. 14ABQ3） A-B-C 过程氦气的内能过程氦气的内能 变化变化0, 0ET4） A-B-C 过程气体做的总功过程气体做的总功J1025. 14AAEQ有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。1VOp2V3V1p2p123V1121225)(25RTTTRE解解 1): 1 2)(21122112VVppA)(211122VpVp121RT11212123RTAEQ 4. 1mo

46、l 双原子分子理想气体经过如图的过程，其中双原子分子理想气体经过如图的过程，其中1 2 为直线过程为直线过程 、2 3 为绝热过程、为绝热过程、3 1 为等温过为等温过程程.已知已知 T1, T2 = 2T1 , V3 = 8V1 .求：求：1）各过程的功、热各过程的功、热量和内能变化；量和内能变化；2）此循环热机效率此循环热机效率.有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。11aaCCVTVT12111)()(VVTVVTTcaaC5、解：、解：（1）根据c-a为绝热过程，可有：1211lnVVRTQ（2） a-b为等温过程，工作物质吸热)(1 1211.VVTCmV)(.2cbmVTTCQ)(1.cmVTTC)1 (11.TTTCcmVb-c为等容过程，工作物质放热为 12121.12/ln)(111VVVVRCQQmV