大学物理6-2 热力学第一定律的应用课件.ppt

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1、计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础（2）解决过程中能量转换的问题（3）（理想气体的状态函数）（4）各等值过程的特性.（1）（理想气体的共性）单位一等体过程定体摩尔热容热力学第一定律特性常量定体摩尔热容:理想气体在等体过程中吸收的热量，使温度升高,其定体摩尔热容为过程方程常量这也是热力学第一定律的结果.质量为的理想气体，温度升高时所吸收的热量.积分即热力学第一定律等体升压12等体降压1212二等压过程定压摩尔热容过程方程常量热一律特性常量功W定压摩尔热容热一律定压摩尔热容:理想气体在等压过程中吸收的热量，温度升高，其定压摩尔热容为定压摩尔热容和定体摩尔热容的关系:定压摩尔热容和定

2、体摩尔热容的关系:摩尔热容比:定压的功:定压的内能:定压的热量:摩尔热容比由于内能是温度的单值函数，即1mol理想气体的内能可得与比较可得定体摩尔热容与自由度的关系：三.比热容热容比热容12W等压膨胀12W等压压缩WW理想气体内能变化定体摩尔热容定压摩尔热容摩尔热容比理想气体摩尔热容理论计算例1一定量的空气吸收了的热量，并保持在下膨胀，体积从增加到，问空气对外作了多少功？它的内能改变了多少？解：该气体等压膨胀，对外作功由热力学第一定律得内能改变例2一压强为，体积为的氧气自0℃加热到100℃。问：（1）当压强不变时，需要多少热量？当体积不变时，需要多少热量？（2）在等压和等体过程中各作

3、了多少功？解：根据题给条件，可得氧气的摩尔数等压摩尔热容氧气的等体摩尔热容（1）求热量（2）作功等压过程氧气吸热等体过程氧气吸热由此得等压过程的功在等体过程中由热力学第一定律得氧气的内能增量例3如图所示，系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中，外界有326J的热量传递给系统，同时系统对外作功126J，当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时，外界对系统作功为52J，则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？故系统从C到A时所吸收的热量为解：已知由热力学第一定律可得系统从A到C的内能增量为由此得从C到A时，系统的内能增量为例6-31mol理想气体经如图所示的两个不同的过程（1-

4、4-2和1-3-2）由状态1变到状态2。图中，。已知该气体的定体摩尔热容，初态温度为T1，求气体分别在这两个过程中从外界吸收的热量。解：已知根据理想气体状态方程有得同理可得1-2过程的内能增量对于1-4-2过程，1-4是等体过程，系统不作功，4-2是等压过程，所以气体对外作功为根据热力学第一定律得气体在过程1-4-2中所吸收的热量为所吸收的热量对于1-3-2过程，3-2是等体过程，系统不作功，只有1-3等压过程作功，所以气体对外界所作的功为作业：