第二章热力学第一定律§2-1热力学第一定律的本质1909年,C.Caratheodory最后完善热一律本质:能量转换及守恒定律在热过程中的应用18世纪初,工业革命,热效率只有1%1842年,J.R.Mayer阐述热一律,但没有引起重视1840-1849年,Joule用多种实验的一致性证明热一律,于1850年发表并得到公认焦耳实验1、重物下降,输入功,绝热容器内气体T2、绝热去掉,气体T,放出热给水,T恢复焦耳实验水温升高可测得热量,重物下降可测得功热功当量1cal=4.1868kJ工质经历循环:WQ闭口系循环的热一律表达式要想得到功,必须化费热能或其它能量热一律又可表述为“第一类永动机是不可能制成的”WQ§2-2热一律的推论热力学能热力学能的导出闭口系循环()0QWQW热力学能的导出对于循环1a2c11221()()0acQWQW对于循环1b2c11221()()0bcQWQW1212()()abQWQW()0QW状态参数pV12abc热力学能及闭口系热一律表达式定义dU=Q-W热力学能U状态函数Q=dU+WQ=U+W闭口系热一律表达式!!!两种特例绝功系Q=dU绝热系W=-dU热力学能U的物理意义dU=Q-WWQdU代表某微元过程中系统通过边界交换的微热量与微功量两者之差值,也即系统内部能量的变化。U代表储存于系统内部的能量内储存能(内能、热力学能)热力学能的性质分子动能(移动、转动、振动)分子位能(相互作用)核能化学能热力学能热力学能是状态量U:广延参数[kJ]u:比参数[kJ/kg]热力学能总以变化量出现,热力学能零点人为定说明:系统总能外部储存能宏观动能Ek=mc2/2宏观位能Ep=mgz机械能系统总能E=U+Ek+Epe=u+ek+ep一般与系统同坐标,常用U,dU,u,du热一律的文字表达式热一律:能量守恒与转换定律进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的变化§2-3闭口系能量方程WQ一般式Q=dU+WQ=U+Wq=du+wq=u+w单位工质适用条件:1)任何工质2)任何过程闭口系能量方程中的功功(w)是广义功闭口系与外界交换的功量q=du+w准静态容积变化功pdv拉伸功w拉伸=-dl表面张力功w表面张力=-dAw=pdv-dl-dA+…...准静态和可逆闭口系能量方程简单可压缩系准静态过程w=pdv简单可压缩系可逆过程q=Tdsq=du+pdvq=u+pdv热一律解析式之一Tds=du+pdvTds=u+pdv热力学恒等式门窗紧闭房间用电冰箱制冷以房间为系统绝热闭口系闭口系能量方...