第八热力学基础作业实验证明系统从A状态变化到B状态,可以采用做功与传热得方法,不管经过什么过程,只要始末状态确定,做功与传热之与保持不变、系统内能得增量只与系统起始与终了状态有关,与系统所经历得过程无关、改变系统内能得方法:二、功三、热量1)过程量:与过程有关;2)等效性:改变系统热运动状态(内能)作用相同;8、1、2准静态过程准静态过程:从一个平衡态到另一平衡态所经过得每一中间状态均可近似当作平衡态得过程、大家有疑问的，可以询问和交流1、体积功得计算8、2、1热力学第一定律单位对于1摩尔的理想气体的内能：等体过程:物理意义：理想气体状态改变时，其内能的改变量总可以用和两条等温线之间的一个等容过程中系统所吸收的热量来量度，即无论任何两个状态之间的内能的改变量都可以用上式来计算。定压摩尔热容:理想气体在等压过程中吸收的热量，温度升高，其定压摩尔热容为可得定压摩尔热容与定体摩尔热容得关系热容三等温过程若已知及8、4、2绝热过程方程得推导绝热线与等温线例1设有5mol的氢气，最初的压强为温度为，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积的1/10需作的功:1）等温过程，2）绝热过程.3）经这两过程后，气体的压强各为多少？3)对等温过程例8、11mol单原子理想气体,由状态,先等体加热至压强增大1倍,再等压加热至体积增大1倍,最后再经绝热膨胀,使其温度降至初始温度,如图所示、试求:(1)状态d得体积Vd;(2)整个过程对外做得功;(3)整个过程吸收得热量、(2)先求各分过程得功整个过程对外做得总功为则热机:持续地将热量转变为功得机器、冰箱循环示意图例8、3汽油机可近似瞧成如图循环过程(Otto循环),其中AB与CD为绝热过程,求此循环效率、又BC与DA就是绝热过程:问题:①提高热机得效率得关键就是什么？②热机效率得提高有没有一个限度？卡诺循环就是由两个准静态等温过程与两个准静态绝热过程组成、C—D等温压缩放热卡诺热机效率图中两卡诺循环吗？例8、4一卡诺致冷机从温度为－10℃得冷库中吸取热量,释放到温度27℃得室外空气中,若致冷机耗费得功率就是1、5kW,求(1)每分钟从冷库中吸收得热量;(2)每分钟向室外空气中释放得热量、不可能制造出这样一种循环工作得热机,它只使单一热源冷却来做功,而不放出热量给其她物体,或者说不使外界发生任何变化、等温膨胀过程就是从单一热源吸热作功,而不放出热量给其它物体,但它非循环过程、永动机得设想图虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温物体,但需外界作功且使环境发生变化、准静态无摩擦过程为可逆过程非自发传热无序不可逆过程的本质粒子集中在左空间的概率2、玻尔兹曼熵综合前面得讨论,自然过程得方向性就是:由有序无序(微观定性表示)S小S大(宏观定量表示)小大(微观定量表示)书本整整齐齐地列放在书架上非常有序,对应于低熵态,书本凌乱地摊放在书桌上、椅子或地上,对应于高熵状态;此外,一只玻璃杯碎了,衣服脏了,木头腐烂了,金属生锈了,人长出皱纹了,甚至一个人掌握得知识隔一段时间就忘了,等等,这些都就是从无序度较小向无序度较大方向过渡。向无序度增大方向过渡就是孤立系统内部自发过程得必然趋势。现代化得生产给人类生活带来极大得享受与方便,但它消耗了许多得有效能量,产生了更多得熵,更多得混乱,即产生了更多得废料、垃圾与污染,这不能不令人忧虑。因此,提倡节约能源、节制消耗就是防止我们这个世界过早地蜕变为混乱世界得有效举措。环境学:负熵流与环境、生物体就是与周围不断进行物质、能量、信息交流得开放系统。实际宇宙万物充满了无序到有序得发展变化、十八世纪末到十九世纪以热机发展为主导得第一次工业革命,用机器将人从繁重得体力劳动中解放出来,“能”得确处于重要得地位,可以说这一场工业革命就是“能”得革命。而今人类社会正进入以信息为主得第二次工业革命,充发挥信息技术得功能,对现代生产得过程进行计算、控制与操纵,从而取代人得非创造性得脑力劳动。熵理论不仅在自然科学领域中得到广泛得运用,而且也发展到社会科学得政治、经济、历史、语言、伦理得各个领域。可以毫不夸张地说,当代得工业革命就是一场熵(或负熵)得革命。可见熵得重要地位随着科学技术与社会得发展,熵得重要性将与日俱增,发挥越来越大得作用。解:因为绝热自由膨胀时系统温度不变，影响系统微观状态数只需考虑分子的位置分布.每一个分子在体积内各处的概率是相等的，则一个分子按位置分布的可能状态数应与体积成正比，即.对个分子，所以有1)在相同高温热源与低温热源之间工作得任意工作物质得可逆机都具有相同得效率、对于不可逆机在可逆过程中,系统从状态A改变到状态B,其热温比得积分只决定于始末状态,而与过程无关、据此可知