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第二章 热力学第一定律
一、基本概念
系统与环境, 状态与状态函数, 广度性质与强度性质,
过程与途径,热与功,内能与焓。
二、基本定律
U Q W
热力学第一定律: Δ = + 。
焦耳实验: ΔU= f (T) ; H=Δf (T)
三、基本关系式
1、体积功的计算 δW = -ped V
恒外压过程: W = -pe ΔV
V1 p2
W nRT ln nRT ln
可逆过程: V2 p1
2 、热效应、焓
等容热: QV = ΔU (封闭系统不作其他功)
等压热: p = Δ (封闭系统不作其他功)
Q H
焓的定义: H= U+ pV ; d H=d U+d( pV )
T2
C dT
焓与温度的关系: ΔH= T1 p
3 、等压热容与等容热容
U H
热容定义: CV ( T )V ;Cp ( T )p
C C nR
定压热容与定容热容的关系: p V
热容与温度的关系: Cp = a+ bT+ c ’T2
四、第一定律的应用
1 、理想气体状态变化
等温过程:Δ U=0 ; HΔ=0 ; W = -Q= ped V
C dT C dT
V ; Δ= p
等容过程: W =0 ; Q= ΔU= H
C dT C dT
等压过程: W = -pe ΔV ; Q= ΔH= p ; ΔU= V
γ γ
可逆绝热过程: Q=0 ; 利用 p 1V1 = p2V2 求出 T2 ,
C dT C dT
V ; Δ = p
W = ΔU= H
不可逆绝热过程:
Q=0 ; 利用 CV (T2 - T1 )=
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