第七章热力学基础2007 - 图文

第七章

热力学基础

教学目标

* 掌握热力学第一定律,理想气体等值

过程和绝热过程中功、热量、内能及卡诺循环。

* 理解热力学第二定律两种叙述及可逆

过程和不可逆过程。

* 了解热力学第二定律统计意义及熵的概念。

教学内容

§7-1 准静态过程

§7-2 热力学第一定律

§7-3 等值过程和绝热过程 §7-4 循环

§7-5 热力学第二定律

§7-6 热力学第二定律的统计意义 §7-7 热力学理论的拓展及其应用

作业

1

7- 3）、7- 5)、7- 8） 7-10）、7-12）、 7-14）、7-16)、7-19)、7-21）、7-23)、 7-27）、7-29）、7-33）、7-37）、7-40）、

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§7-1 准静态过

程

一 准静态过程

1热力学系统：把所研究的宏观物体（如气体、液体、固体或其它物体）叫热

力学系统。它是由大量

分子组成的系统，也称为工作物质。

2

2外界：把与热力学系统相互作用的环境称为外界。

按外界与系统关系可以将系统分成以下几类：

一般系统----有功、有热交换 透热系统----无功、但有热交换 绝热系统----有功、无热交换 孤立系统----无功、无热交换 3热力学过程

（1） 定义：当热力学系统由一个平衡

态向另一个平衡态过渡时，系统的状态 参量将随时间变化。这个

状态变化的过程叫热力学过程。 （2） 分类：

*** 按研究对象与外界的关系分 自发过程：不借助外界帮助自动地进行的过程。

3

非自发过程：在外界帮助下进行的过程。

*** 按过程特征分

等体过程，等压过程，等温过程和绝热过程。

*** 按过程所经历的状态分 准静态过程---理想过程。 非静态过程----实际过程。 4 准静态过程

（1）定义：如果热力学过程中所经历的中间状态都无限接近平衡态，这样的

热力学过程叫准静态过

程。

（2）典型例子：压缩气体在气缸中缓慢的无摩擦的膨胀过程。

4

（3）引入准静态过程的必要性和好处 弛豫时间τ: 一平衡态被破坏后再恢复到新的平衡态，需要一定时间。

这个时间叫弛豫时间。

如果过程进行时间t〈弛豫时间τ，则称这个过程进行得快。

如果过程进行时间t 〉弛豫时间τ，则称这个过程进行得慢。

同一系统中，不同物理量趋于平衡所需时间不一样，通常使气体压强达到平衡， 要比使各处的温度达到平衡来得快。即系统压强的驰豫时间比温度的驰豫时间要短。

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