第二章 熱力學(xué)第一定律(2).ppt

1、2-4 熱力學(xué)第一定律 閉口系統(tǒng)能量方程,它適用于一切熱力系統(tǒng)和熱力過(guò)程，不論開(kāi)口或閉口系統(tǒng)，熱力學(xué)第一定律均可表達(dá)為： 進(jìn)入系統(tǒng)的能量 離開(kāi)系統(tǒng)的能量 =系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化,一、閉口系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式,如圖所示，取汽缸內(nèi)的工質(zhì)作為系統(tǒng)，這是一個(gè)閉口系統(tǒng)。 閉口系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，傳遞的能量只有熱量和功量?jī)煞N形式。假設(shè)工質(zhì)在由1狀態(tài)變化到2狀態(tài)的過(guò)程中，從外界吸收熱量Q，對(duì)外作功W，系統(tǒng)儲(chǔ)存能的變化等于其熱力學(xué)能（內(nèi)能）變化。,根據(jù)熱力學(xué)第一定律建立能量方程 對(duì)于微元過(guò)程 對(duì)于1kg工質(zhì)的能量方程 注意：對(duì)于可逆過(guò)程功的計(jì)算：,閉口系統(tǒng)能量方程的表達(dá)式， 適用于閉口系統(tǒng)的一切過(guò)程。

2、它表示加給系統(tǒng)的熱量一部分用來(lái)對(duì)外膨脹作功，另一部分用來(lái)改變系統(tǒng)的能量。 式中各項(xiàng)的取值可正可負(fù)。 Q與W的取值按照前面的規(guī)定。 對(duì)于系統(tǒng)來(lái)講，如果熱力學(xué)能增加， U0；系統(tǒng)熱力學(xué)能減少， U0；熱力學(xué)能不變，U=0。 對(duì)于一個(gè)循環(huán)呢？,例如：對(duì)一剛性容器加熱。分析各項(xiàng)能量的變化。 分析：剛性容器體積不發(fā)生變化，則W=0。因此，加熱量等于熱力學(xué)能的增加。 Q= U,方程分析以及應(yīng)用：,例2-1：5kg氣體在熱力過(guò)程中吸熱70kJ，對(duì)外膨脹作功50kJ，分析該過(guò)程的熱力學(xué)能（內(nèi)能）如何變化？每千克氣體的熱力學(xué)能（內(nèi)能）變化？,解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律： 系統(tǒng)的熱力學(xué)能增加 每千克氣體的熱力學(xué)能（內(nèi)能）變化,熱力過(guò)程： 經(jīng)歷熱力循環(huán)： 因此： 循環(huán)凈功等于循環(huán)凈熱量。,例2-2：定量工質(zhì)經(jīng)歷由3個(gè)組成的循環(huán),1-2過(guò)程壓力不變，對(duì)外膨脹作功80kJ，熱力學(xué)能增加40kJ，2-3過(guò)程體積不變，對(duì)外放熱100kJ，3-1為絕熱過(guò)程，求該過(guò)程的體積功。,分析過(guò)程：,1-2過(guò)程： 2-3過(guò)程： 3-1過(guò)程,練習(xí)：定量工質(zhì)經(jīng)歷由個(gè)組成的循環(huán)，填充下列表格,過(guò)程,（）,W（）,U（）,1-2,2-3,3-4