大学热学知识点总结

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大一热学知识点

大一热学知识点

大一热学知识点热学是物理学的一个重要分支,研究热量的传递、转化和性质变化。

在大一的学习中,热学是一门基础而又关键的学科。

下面,我将为大家介绍大一热学的几个重要知识点。

一、热量与温度的概念及单位热量是物体间传递的能量,它与物体的温度密切相关。

在热学中,热量的单位是焦耳(J)。

温度是物体内部微观粒子的热运动程度的物理量,常用的单位是摄氏度(℃)或开尔文(K)。

在热学中,摄氏度和开尔文之间的关系是:K=℃+273.15。

二、热平衡和热传导定律当两个物体处于接触状态,并且它们的温度相同时,我们说它们达到了热平衡。

热平衡是热学中一个重要的基本概念。

热传导是指热量从热量较高的物体传递到热量较低的物体的过程。

根据热传导的性质,我们可以得出热传导的定律:热流的大小正比于温度差和传导物体的导热性能,反比于物体之间的距离。

热传导的单位是焦耳/秒(J/s),也可以用瓦特(W)表示。

三、热胀冷缩现象与热膨胀系数物体在受热时会发生热胀,温度降低时会发生冷缩。

热胀冷缩是物体因温度变化而引起的尺寸变化现象。

热膨胀系数是描述物体热胀冷缩性质的一个物理量。

它表示单位温度升高(或降低)时,物体长度的相对增量。

不同物质的热膨胀系数不同,单位是1/℃。

常见的热膨胀系数有线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数。

四、理想气体状态方程与压强和温度的关系理想气体状态方程是描述理想气体状态的一个重要公式。

它可以表示为PV=nRT,其中P是气体的压强,V是气体的体积,n是气体的摩尔数,R是气体常数,T是气体的绝对温度。

根据理想气体状态方程,我们可以得出气体的压强和温度成正比的关系,即当气体的体积和物质的量不变时,气体的压强与温度成正比。

五、热容与比热容热容是物体吸收或释放单位热量时的温度变化量。

它是描述物体热力学性质的一个重要参数。

比热容是热容的一种相对值,它表示单位质量物质吸收或释放单位热量时的温度变化量。

常用的比热容单位是焦耳/(千克·开尔文)(J/(kg·K))。

大学热学知识点总结图

大学热学知识点总结图

大学热学知识点总结图一、热力学基础知识1. 温度、热量和热平衡温度是物质内部微观运动的表现,热量是能量的一种形式,热平衡是指两个系统之间不再有能量的净传递。

2. 热力学第一定律能量守恒定律,在自然界中能量不会自行减少或增加。

3. 热力学第二定律热量不会自发地由低温物体传递给高温物体,熵增加原理。

4. 热力学第三定律当温度趋近于绝对零度时,任何实体的熵均趋于零,即系统的熵在温度趋近绝对零度时趋于一个常数。

5. 理想气体理想气体状态方程和理想气体内能的表达式。

6. 凝固和融化物质由固态转变为液态称为融化,由液态转变为固态称为凝固。

凝固和融化温度是由物质特性决定的。

二、热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是热机的理想循环,包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程。

2. 斯特林循环斯特林循环是一种热机的实际循环,包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程。

3. 高尔辛循环高尔辛循环是一种蒸汽轮机工作的热力循环过程,包括等压加热、等容膨胀、等压冷凝和等容压缩四个过程。

三、热力学系统1. 开放系统与闭合系统开放系统和闭合系统能够与外界进行物质、能量交换。

2. 热力学过程等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程。

3. 热力学函数内能、焓、吉布斯自由能、哈密顿函数等热力学函数的定义和性质。

四、热传导1. 热传导的基本定律傅里叶热传导定律、傅里叶热传导方程、热导率概念。

2. 热传导的应用导热系数、传热表面积、传热温度差、传热距离等参数。

3. 热传导的热阻和导热系数热阻的概念和计算、导热系数的概念和计算。

五、热辐射1. 热辐射的基本定律斯特藩—玻尔兹曼定律、维恩位移定律、铂居—史恩定律。

2. 黑体辐射和表面发射系数黑体的定义、黑体的吸收、发射和反射的关系。

3. 热辐射的热平衡和热不平衡热辐射的观测和应用。

六、热功学1. 热功学的基本定律各态函数、热力学基本关系和亥姆霍兹自由能、君体—吉布斯函数的性质。

2. 熵增加原理和热功学过程热功学过程的熵增加原理,等熵过程、绝热过程等。

大一热学知识点总结

大一热学知识点总结

大一热学知识点总结热学是物理学的重要分支,研究热量的传递、转化和守恒的规律。

在大一学习中,我们对热学有了初步的了解,下面是对大一热学知识点的总结。

一、热力学基本概念1. 热力学系统:指所研究的物体或物质的范围,包括研究对象和周围环境。

2. 热平衡:指热力学系统内部各部分热量的传递达到平衡状态。

3. 热力学第一定律:能量守恒定律,能量可从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。

二、热力学过程与循环1. 等压过程:系统在恒定的压强下进行,体积发生变化。

2. 等容过程:系统的体积保持不变,在容器中发生的过程。

3. 等温过程:系统与周围环境保持温度不变。

4. 绝热过程:系统与外界不进行热量的交换。

5. 热力学循环:系统经历一系列过程后回到初始状态的过程。

三、热力学定律和公式1. 热力学第二定律:热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,热量的自发流动方向是从高温到低温。

2. 卡诺循环效率:决定于两个温度之比,既高温与低温的比值。

3. 热力学温标:绝对温度,以绝对零度为零点的温标。

4. 热容量:表示物体吸收或释放热量的能力,单位是焦耳/摄氏度。

5. 等温线和绝热线:在PV图上代表不同过程的曲线。

四、热力学方程1. 理想气体状态方程:PV = nRT,关系压强、体积、物质的摩尔数和温度。

2. 等温变化的理想气体方程:P₁V₁ = P₂V₂,表示等温变化时的物态方程。

3. 等压变化的理想气体方程:V₁/T₁ = V₂/T₂,表示等压变化时的物态方程。

4. 等容变化的理想气体方程:P₁/T₁ = P₂/T₂,表示等容变化时的物态方程。

五、热力学热传导和传热1. 热传导:热量通过物体内部颗粒之间的碰撞传递的过程。

2. 导热系数:衡量物质传热能力的物理量。

3. 热传导的计算:热传导率 = 导热系数 ×断面积 ×温度差 / 材料的厚度。

4. 对流传热:液体或气体中由于温度差而产生的流体运动传递热量。

热学基本知识点汇总

热学基本知识点汇总

热学是研究热力学现象和热力学规律的学科,是物理学的一个重要分支。

下面是热学基本知识点的汇总:一、温度和热量1.温度:物体的温度是指物体内部分子的平均动能大小,通常用摄氏度或开尔文度表示。

2.热量:物体内部分子之间的相互作用能量,通常用焦耳(J)或卡路里(cal)表示。

热量可以传递,可以使物体的温度发生变化。

二、热力学定律1.热力学第一定律:能量守恒定律,即能量不会凭空消失,也不会凭空产生,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量守恒。

2.热力学第二定律:热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,热量只能从高温物体传递到低温物体,且在传递过程中必然伴随着熵的增加。

3.热力学第三定律:当温度趋于绝对零度时,所有物质的熵趋于一个常数值,即绝对零度时的熵为零。

三、热力学过程1.等温过程:在等温过程中,物体的温度保持不变,热量和功相等。

2.绝热过程:在绝热过程中,物体没有与外界交换热量,只有通过功来改变内能。

3.等压过程:在等压过程中,物体的压强保持不变,热量和焓相等。

4.等体过程:在等体过程中,物体的体积保持不变,热量和内能相等。

四、热力学循环热力学循环是指在一定条件下,经过一系列热力学过程后,使物体回到原来的状态的过程。

常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。

五、热力学量1.熵(S):热力学系统的无序程度,是热力学基本量之一,通常用焦耳/开尔文(J/K)表示。

2.内能(U):热力学系统的总能量,包括其分子内能和势能,通常用焦耳(J)表示。

3.焓(H):热力学系统的总能量加上其对外界做功所消耗的能量,通常用焦耳(J)表示。

4.自由能(F):热力学系统可能产生的最大功,通常用焦耳(J)表示。

热学教程知识点总结归纳

热学教程知识点总结归纳

热学教程知识点总结归纳热学是物理学的一个重要分支,研究热量的传递、热力学过程、热平衡等现象。

在工程和科学领域中应用广泛,因此掌握热学知识对于理解自然界的各种现象和解决实际问题都至关重要。

下面我们将对热学的一些重要知识点进行总结和归纳,希望能给大家带来帮助。

一、热力学基本概念1. 系统和环境:热力学中将研究对象称为系统,而系统外部的部分称为环境。

2. 热平衡:当系统和环境之间没有能量交换时,它们达到了热平衡。

3. 热力学参数:压强、体积、温度和物质的量是热力学中常用的参数。

二、热力学过程1. 等温过程:在等温条件下,系统的温度保持不变。

2. 绝热过程:在绝热条件下,系统与环境之间没有热量交换。

3. 等容过程:在等容条件下,系统的体积保持不变。

4. 等压过程:在等压条件下,系统的压强保持不变。

三、热力学定律1. 热力学第一定律:能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。

2. 热力学第二定律:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,温度差可以产生功,但不能完全转化为功。

3. 热力学第三定律:当温度接近绝对零度时,系统的熵趋于零。

四、热力学系统1. 封闭系统:系统内能量可以进行交换,但质量不变。

2. 开放系统:系统内能量和质量都可以进行交换。

3. 绝热系统:系统与环境之间没有热量和物质交换。

五、状态方程和状态函数1. 状态方程:描述系统状态的物理规律。

2. 状态函数:系统状态的函数,与系统的历史和路径无关。

六、热力学循环1. 卡诺循环:理想的可逆循环,包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程。

2. 斯特林循环:由等温膨胀、等容加热、等温压缩和等容冷却组成。

3. 布雷顿循环:包括等压加热、等容膨胀、等压冷却和等容压缩四个过程。

七、热传导1. 导热系数:描述材料导热性能的常量。

2. 热传导方程:描述热量在物质中传导的定律。

八、热辐射1. 黑体辐射:理想的热辐射体,可以完全吸收和发射辐射。

热学内容知识点总结

热学内容知识点总结

热学内容知识点总结热学的主要内容包括热力学和热传导学。

热力学是热学的基础,它研究热量和功的相互转化过程,以及物质在不同温度下的性质和行为。

热传导学则是研究热量在物体中的传播和传递规律。

此外,热学还涉及到热辐射和相变等内容。

热学在工程技术中有着广泛的应用,如热力机械、制冷空调、火箭发动机等都是依据热学原理来设计和工作的。

在热学的学习过程中,有一些重要的知识点需要我们重点掌握。

下面我们就来总结一下热学的重要知识点。

1. 热力学基本概念热学的基本概念包括热平衡、热容量、热力学系统、热力学过程等。

热平衡是指在相互接触的物体之间,不存在能量的净交换,它们的温度不再发生变化的状态。

热容量是物体对热量的吸收能力的度量,它是指物体温度升高一个度所需的热量。

热力学系统是研究的对象,可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。

热力学过程是指系统从一个状态变为另一个状态的过程,包括等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程等。

2. 热力学定律热学定律是热学研究的基础,包括热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律等。

热力学第一定律是能量守恒定律的推论,它表明热量和功是可以相互转化的。

热力学第二定律是热过程方向性的定律,它表明热量不会自发地从低温物体传到高温物体,也就是热量不会自发地从冷的地方传到热的地方。

热力学第三定律则是介绍了绝对零度的概念,它规定在绝对零度时物体的熵为零。

3. 热力学循环热力学循环是指一个系统在不断地被热源加热和被冷源散热的过程中所经历的一系列热力学过程。

热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。

卡诺循环是一个理想的热力学循环,它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩四个过程组成。

卡诺循环具有最高的效率,它为热机的效率提供了理论上的极限。

4. 热力学参数热力学参数是热学研究中的重要内容,包括温度、热量、功、熵等。

温度是物体内能的一种度量,它是物体热平衡状态的一种指标。

热量是热能的转移形式,它是物体之间由于温度差产生的能量交换。

大学物理(热学知识点总结)

大学物理(热学知识点总结)

热力发电
利用高温热源和低温热源 之间的温差,通过热力循 环将热能转化为机械能, 再转化为电能。
04
热传递原理
导热、对流和辐射的原理
01 02
导热原理
导热是物质内部微观粒子(如分子、原子等)相互碰撞,将能量从高温 处传到低温处的现象。导热速率与物质的导热系数、温度梯度以及热流 路径的长度有关。
对流原理
热学的发展历程
古代对热现象的认识
01
人类很早就开始对热现象进行观察和利用,如火的使用、烧制
陶器等。
近代热学的形成
02
随着工业革命和科学技术的发展,热学逐渐形成一门独立的学
科,开始有越来越多的学者对热现象进行研究。
现代热学的应用
03
热学在能源利用、环境保护、航天航空等领域得到广泛应用,
成为推动人类社会发展的重要力量。
大学物理(热学知识点总 结)
• 热学概述 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律 • 热传递原理 • 热力学与日常生活
01
热学概述
热学的定义与重要性
定义
热学是一门研究热现象的学科,主要 探讨热量传递、热力学过程和热力学 定律等方面的内容。
重要性
热学是物理学的重要分支之一,与日 常生活、工程技术和科学研究密切相 关,对于理解物质的基本性质和变化 规律具有重要意义。
证明
热力学第一定律也可以通过实验来证明。例如,通过测量封闭系统中热量转移和相应体积变化等实验数据,可以 验证热力学第一定律。
定律的应用实例
实例1
在汽车发动机中,燃料燃烧产生的热量转化为机械能,驱动汽车行驶。这正是 热力学第一定律的应用,即能量从一种形式(化学能)转化为另一种形式(机 械能)。

大一热学章节知识点梳理

大一热学章节知识点梳理

大一热学章节知识点梳理
大一热学一般包括以下几个章节:热力学基本概念、热力学过程、气体分子动理论、杨氏模型、热传导、热辐射和热力学第一定律。

1.热力学基本概念:
a.热、温度、热平衡、热力学系统的概念及基本性质。

b.简单系统与复合系统。

c.宏观状态和微观状态的区别。

d.焓、压强、体积和温度的关系。

2.热力学过程:
a.等压过程、等容过程、等温过程、绝热过程的基本概念和性质。

b.理想气体状态方程和摩尔气体状态方程的推导和应用。

c.等温扩张、等容加热等过程的计算问题。

3.气体分子动理论:
a.理想气体模型的假设。

b.气体分子的运动状态和分布速率。

c.理想气体的分子平均动能和平均自由程。

4.杨氏模型:
a.杨氏模型的基本假设和推导过程。

b.真实气体与杨氏模型的比较。

c.统计力学与杨氏模型的关系。

5.热传导:
a.热传导的基本概念和机制。

b.热传导的数学模型。

c.热传导的应用和问题求解。

6.热辐射:
a.热辐射的基本概念和性质。

b.热辐射的黑体辐射和普朗克定律。

c.热辐射的应用和问题求解。

7.热力学第一定律:
a.热力学第一定律的基本概念和表述。

b.等温过程和绝热过程中的热量传递。

c.热力学第一定律的应用和问题求解。

以上是大一热学章节的主要知识点梳理,每个章节都有其重要性和应用性。

在学习过程中,可以结合实际应用和例题进行理解和掌握。

此外,还可以通过实验和实践来加深对热学知识的理解和应用能力。

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热学复习大纲热力学第零定律:在不受外界影响的情况下,只要A 和B 同时与C 处于热平衡,即使A 和B 没有接触,它们仍然处于热平衡状态,这种规律被称为热力学第零定律。

1)选择某种测温物质,确定它的测温属性; 经验温标三要素: 2)选定固定点;3)进行分度,即对测温属性随温度的变化关系作出规定。

经验温标:理想气体温标、华氏温标、兰氏温标、摄氏温标 (热力学温标是国际实用温标不是经验温标) 理想气体微观模型1、分子本身线度比起分子间距小得多而可忽略不计2、除碰撞一瞬间外,分子间互作用力可忽略不计。

分子在两次碰撞之间作自由的匀速直线运动;3、处于平衡态的理想气体,分子之间及分子与器壁间的碰撞是完全弹性碰撞;4、分子的运动遵从经典力学的规律:在常温下,压强在数个大气压以下的气体,一般都能很好地满足理想气体方程。

处于平衡态的气体均具有分子混沌性单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数 压强的物理意义分子平均平动动能2k 21v m =ε 温度的微观意义 kT v m t 23212==ε 绝对温度是分子热运动剧烈程度的度量是分子杂乱无章热运动的平均平动动能,它不包括整体定向运动动能。

粒子的平均热运动动能与粒子质量无关,而仅与温度有关 气体分子的均方根速率mrms M RTmkTv v 332=== 范德瓦耳斯方程1、分子固有体积修正2、分子吸引力修正k 32εn p =统计关系式宏观可测量量 微观量的统计平均值RT M m b M m V V a M m p V m mol RT b V V ap mm m m m=-⋅+=-+])()][()([:,,)1(,))((:222则范氏方程为体积为若气体质量为范氏气体范德瓦耳斯方程平均值运算法则设)(u f 是随机变量u 的函数, 则)()()()(u g u f u g u f +=+ 若c 为常数,则 )()(u f c u cf =若随机变量u 和随机变量v 相互统计独立。

又)(u f 是u 的某一函数,)(v g 是v 的另一函数,则 )()()()(v g u f v g u f ⋅=⋅ 应该注意到,以上讨论的各种概率都是归一化的,即11==∑=i ni P随机变量会偏离平均值 ,即u u u i i +=∆ 一般其偏离值的平均值为零,但均方偏差不为零。

定义相对均方根偏差当u 所有值都等于相同值时,0)(=∆rms u可见相对均方根偏差表示了随机变量在平均值附近分散开的程度,也称为涨落、散度或散差。

气体分子的速率分布律:处于一定温度下的气体,分布在速率v 附近的单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分比只是速率v 的函数,称为速率分布函数。

理解分布函数的几个要点:1.条件:一定温度(平衡态)和确定的气体系统,T 和m 是一定的;2.范围:(速率v 附近的)单位速率间隔,所以要除以dv ;3.数学形式:(分子数的)比例,局域分子数与总分子数之比。

物理意义:速率在v 附近,单位速率区间的分子数占总分子数的概率,或概率密度。

NdNdv v f =)(表示速率分布在dv v v +→内的分子数占总分子数的概率; ⎰21)(vv dv v f N dN =表示速率分布在21v v →内的分子数占总分子数的概率; ()100==⎰⎰∞dv v f NdNN(归一化条件) 麦克斯韦速率分布律1.速率在dv v v +→区间的分子数,占总分子数的百分比2.平衡态——麦克斯韦速率分布函数气体在一定温度下分布在最概然速率p v 附近单位速率间隔内的相对分子数最多。

重力场中粒子按高度分布:重力场中,气体分子作非均匀分布,分子数随高度按指数减小。

kTmgh en n -=0 取对数pp g M RTh m 0ln =测定大气压随高度的减小,可判断上升的高度玻尔兹曼分布律:若分子在力场中运动,在麦克斯韦分布律的指数项即包含分子的动能,还应包含势能。

p k εεε+=当系统在力场中处于平衡状态时,其坐标介于区间dz z z dy y y dx x x +→+→+→ 速度介于z z z y y y x x x dv v v dv v v dv v v +→+→+→ 内的分子数为: 上式称为玻尔兹曼分子按能量分布律0n 表示在势能p ε为零处单位体积内具有各种速度的分子总数.上式对所有可能的速度积分1223=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞∞-⎰z y x kTdv dv dv e kT m kεπ理想气体的热容1.热容:系统从外界吸收热量dQ ,使系统温度升高dT ,则系统的热容量为dTdQC =2.摩尔热容 dTdQCC m νν1==每mol 物质 3.比热容 dTdQ m m C c 1==单位质量物质 4.定压摩尔热容量 p m p dT dQ C )(1,ν=5.定容摩尔热容量 Vm V dT dQ C )(1,ν=理想气体的内能(理想气体的内能是温度的单值函数) 气体的迁移现象系统各部分的物理性质,如流速、温度或密度不均匀时,系统处于非平衡态。

(输运过程) 牛顿黏性定律 速度梯度y u u y u ∆-=∆∆12 yd u d y u y =∆∆→∆0lim粘滞定律 A dyduf ⋅⋅-=η η为粘度(粘性系数)粘度η与流体本身性质有关⎩⎨⎧↑↓↑ηη 气体液体温度 A y v f η= 满足00==v y 处的流体叫牛顿流体 切向动量流密度泊萧叶定律 体积流率V Q dtdV=:单位时间内流过管道截面上的流体体积。

最大时u r 0= ,0→→v R r压力差:221)(r p p π- 粘滞阻力drdu rLf πη2= 定常流动 Lrp p dr du η2)(21-=-对水平直圆管有如下关系:Lpr dt dV ηπ84∆=叫泊萧叶定律 菲克定律:dzdnDJ N -= 在一维(如z 方向扩散的)粒子流密度N J 与粒子数密度梯度dz dn 成正比。

式中负号表示粒子向粒子数密度减少的方向扩散,若与扩散方向垂直的流体截面上的N J 处处相等,则:N J 乘分子质量与截面面积,即可得到单位时间扩散总质量。

傅立叶定律:热流∙Q (单位时间内通过的热量)与温度梯度dzdT及横截面积A 成正比 则A dzdTQ ⋅⋅-=∙κ 其中比例系数κ称为热导系数,其单位为11--⋅⋅K m W ,负号表示热量从温度较高处流向温度较低处若设热流密度为T J ,则:dzdT J T ⋅-=κ 热欧姆定律把温度差T ∆称为“温压差”(以T U ∆-表示,其下角T 表示“热”,下同),把热流∙Q 以T I 表示, 则可把一根长为L 、截面积为A 的均匀棒达到稳态传热时的傅里叶定律改写为 其中ALρκA L R T T ==而κρT 1=称为热阻率牛顿冷却定律对固体热源,当它与周围媒体的温度差不太大时, 单位时间内热源向周围传递的热量Q 为:)(0T T hA Q -=∙0T 为环境温度,T 为热源温度,A 为热源表面积,h 为热适应系数。

平均碰撞频率Z一个分子单位时间内和其它分子碰撞的平均次数,称为分子的平均碰撞频率。

假设:每个分子都可以看成直径为d 的弹性小球,分子间的碰撞为完全弹性碰撞。

大量分子中,只有被考察的特定分子A 以平均速率u 运动,其它分子都看作静止不动。

单位时间内与分子A 发生碰撞的分子数为 u d n π2平均碰撞频率为u d n πZ 2=考虑到所有分子实际上都在运动,则有v 2u =因此v d n π2Z 2=用宏观量T P 、表示的平均碰撞频率为m2πM 8RTd n π2Z =平均自由程一个分子连续两次碰撞之间经历的平均 自由路程叫平均自由程λ 单位时间内分子经历的平均距离v ,平均碰撞Z 次 每个分子都在运动,平均碰撞修正为:1)准静态过程是一个进行的“无限缓慢”,以致系统连续不断地经历着一系列平衡态的过程;2)可逆与不可逆过程:系统从初态出发经历某一过程变到末态,若可以找到一个能使系统和外界都复原的过程(这时系统回到初态,对外界也不产生任何影响),则原过程是可逆的。

若总是找不到一个能使系统与外界同时复原的过程,则原过程是不可逆的。

(只有无耗散的准静态过程才是可逆过程) 功和热量功是力学相互作用下的能量转移在力学相互作用过程中系统和外界之间转移的能量就是功。

1)、只有在系统状态变化过程中才有能量转移。

2)、只有在广义力(如压强、电动势等)作用下产生了广义位移(如体积变化、电量迁移等)后才作了功。

3)、在非准静态过程中很难计算系统对外作的功。

4)、功有正负之分。

体积膨胀功 1、外界对气体所作的元功为:所作的总功为:⎰-=21V V pdV W2、气体对外界所作的功为:pdV dW ='3、理想气体在几种可逆过程中功的计算 等温过程:12ln 2121V VRT V dV RT pdV W V V V V νν-=-=-=⎰⎰等压过程:)(1221V V p pdV W V V --=-=⎰利用状态方程可得:)(12T T R W --=ν 等体过程:0,0=∴=W dV 其它形式的功拉伸弹簧棒所作的功 0l Δlε,A F σ==正应变线应力 表面张力功 σdA σLdx dW ==2 σ是表面张力系数 可逆电池所作的功 Edq dW =热力学第一定律自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递过程中能量的总和不变。

内能定理一切绝热过程中使水升高相同的温度所需要的功都是相等的。

12U U W -=绝热 注意: 1、内能是一种宏观热力学的观点,不考虑微观的本质。

2、内能是一个相对量。

3、热学中的内能不包括物体整体运动的机械能。

4、内能概念可以推广到非平衡态系统。

5、有些书上提到的热能实质上是指物体的内能。

热力学第一定律的数学表达式: 热容与焓定体热容与内能定体比热容V c ,定压比热容p c ,定体摩尔热容m V C ,定压摩尔热容m p C ,。

等体过程 0=dVA pe x d x任何物体在等体过程中吸收的热量就等于它内能的增量。

定压热容与焓 在等压过程中吸收的热量等于焓的增量. 理想气体定体热容及内能理想气体定压热容及焓迈雅公式理想气体的等体、等压、等温过程 1)等体过程U Q dV ∆=∴=,02)等压过程⎰==∴=21,,; T T m p m p dT C v Q dT vC dQ dH dQ 等压过程⎰=-21,12T T m V dT C vU U 其内能改变仍为3)等温过程0=∆∴U T 不变,绝热过程即:常数常数常数===--γγγγTp TV pV 11多方过程所有满足npV =常数的过程都是理想气体多方过程,其中n 可取任意实数。

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