北京联合大学《大学物理》第五章 热力学基础-§5.1 热力学第一定律.pdf

第五章热力学基础 第五章热力学基础 第五章热力学基础 §5.1 热力学第一定律 §5.1 热力学第一定律 §5.1 热力学第一定律 《大学物理》校级精品课程教学团队 一、系统的内能 功和热量 1 系统的内能 （状态量） 取决于系统内部状态的能量称为热力学系统的内能。 由能量均分定理，质量为m，摩尔质量为M 的理想气体的内能： m i E = RT = E(T ) M 2 理想气体的内能是温度的单值函数。 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. 《大学物理》校级精品课程教学团队 2 功和热量 改变系统的内能有两个途径， 一是向系统传递热量，二是对系统做功. 外界对系统做功或向系统传递热量，都能使系统内能增加； 系统对外界做功或向外界传递热量，系统的内能则要减少. 从改变系统内能的作用来看，功和热量是等效的. 注意 做功是物体作宏观位移完成的，而传递热量则是在微观分子 的相互作用下完成的. 《大学物理》校级精品课程教学团队 二、热力学第一定律 Q = (E - E ) + A 2 1 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 =DE + A 微小过程 dQ = dE +dA 是包括热现象在内的能量守恒定律。 《大学物理》校级精品课程教学团队 Q = (E - E ) + A =DE + A 2 1 第一定律的符号规定 Q E - E A 2 1 + 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. 《大学物理》校级精品课程教学团队 三、准静态过程中的热力学第一定律 1 内能变化 取决于始末状态 DE = E -E 2 1 2 准静态过程功的计算 dA = Fdl = pSdl dA = pdV V 2 A = òV p dV 1 注意：作功与过程有关. p - V图上曲线下所围的面积即为气 体膨胀过程中对外界所做的功。 《大学物理》校级精品课程教学团队 3 准静态过程中热力学第一定律的表达形式 V