2021-2022学年高二物理竞赛课件：热力学基础

这是一份2021-2022学年高二物理竞赛课件：热力学基础，共12页。PPT课件主要包含了系统从，一个平衡态，另一平衡态，结果不唯一，机械能，系统内能等内容，欢迎下载使用。
热力学研究的目的在于如何有效地利用热能，热力学利用分子运动论的结论，关注热力学系统的宏观效应。
估计1kg的氧气（双原子分子）在室温下的内能：
这一能量可以使普通40W电灯工作 81分钟! 将 100kg 的物体提升近 200米 的高度！热力学系统是一个可观的能量资源。可有此等好事发生？
贮存在1kg的氧气内部的内能：
问题：就在于如何利用理想气体的能量资源～把无序的分子运动转化为有序的宏观运动。
大规模利用热能资源是以蒸汽机为标志的第一次工业革命。
实际系统变化时，需要一定的时间后才能得到均匀的平衡态。实际的热力学过程中任一状态都不是平衡态。
当系统在变化过程中经历的每一状态都是平衡态， 此过程——准静态过程
系统经历了一个热力学过程
因为状态图中任何一点都表示系统的一个平衡态， 故准静态过程可以用状态图中的一条曲线表示，反之亦如此。
状态图 用系统的状态参量为坐标轴作的图，如P-V图 （或P-T图，V-T图）
以气体在汽缸内膨胀（准静态过程）为例：
　　功是能量交换或转化的一种量度，做功改变系统的状态(系统内能变化)。热力学系统中，要用热力学量( p、V、T )描述功。
A > 0 系统对外做功（体积膨胀）A < 0 系统对外做负功（体积被压缩）
A是p(V)曲线下的面积，且与曲线具体形状有关。
问题:汽缸的活塞运动后返回原地，汽缸内理想气体对外界的功是零？其内能的变化是零？
例题：理想气体质量为m，由（p1V1）态等温的变化到（p2V2）态。过程是准静态，求气体系统的功。
逆过程的功符号相反，外界对系统做功。
做“功”总是伴随能量传递（或转化）。
系统与外界有“功”的交换
物体分子的规则运动能量
物体分子的无规运动能量
利用系统和外界温度的不同来改变系统内能的方法
在传热过程中，传递给系统能量的多少称为热量.
单位: J(焦耳)或 cal(卡), ( 1卡 = 4.18 焦耳 )