part ii 熱力學(xué)
熱力學(xué)研究的對(duì)象是熱力學(xué)系統(tǒng),它在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,從能量觀點(diǎn)分析研究狀態(tài)變化過程中有關(guān)熱、功轉(zhuǎn)換的關(guān)系。
熱力學(xué)第一定律和第二定律是熱力學(xué)的核心。熱力學(xué)第一定律給出了熱、功轉(zhuǎn)換時(shí)的數(shù)量關(guān)系,本質(zhì)上是一條包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的能量守恒和轉(zhuǎn)換定律,是歷年考察的重點(diǎn)內(nèi)容。熱一律說明在任何熱、功轉(zhuǎn)換過程中,能量必須守恒,熱力學(xué)過程的發(fā)展具有方向性,還應(yīng)遵循熱力學(xué)第二定律。第二定律,它主要討論熱、功之間轉(zhuǎn)換的方向和條件。
一、基本內(nèi)容
(一)功、熱量、內(nèi)能
1、內(nèi)能
內(nèi)能:熱力學(xué)系統(tǒng)在一定的狀態(tài)下具有的與熱現(xiàn)象相關(guān)的那部分能量(不包括宏觀的機(jī)械能),稱為熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能,用e表示。
理想氣體的內(nèi)能:
注意:內(nèi)能是狀態(tài)量,只是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)。內(nèi)能的改變量只決定于系統(tǒng)的初、末狀態(tài),與系統(tǒng)經(jīng)歷的過程無關(guān)理想氣體的內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù),當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)溫度t1變化到狀態(tài)溫度t2時(shí),內(nèi)能發(fā)生變化,其改變量為
2、功和熱量
宏觀功就是普通意義上的做功,是通過宏觀有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。在熱力學(xué)中所說的功都是指宏觀功。
微觀功是通過分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)來完成的能量交換,通過微觀尺度上分子的相互的碰撞,形成宏觀上的熱量轉(zhuǎn)移。在熱力學(xué)過程中的熱量傳遞是通過微觀功實(shí)現(xiàn)的。
注意:熱量和功都是過程量,是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。