13-2-2 内能 热力学第一定律

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物理学第五版

13-2 内能 热力学第一定律 作机械功改变系统 状态的焦耳实验 作电功改变系统 状态的实验

AV

第十三章 热力学基础

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13-2 内能 热力学第一定律

一 热力学第一定律系统处于某状态具有的能量称为内能

p1**2

E2 E1 Q WexWex=-W(表示系统对外界所作的功)

o

V1

V2 V

Q E2 E1 W E W系统从外界吸收的热量，一部分使系统的内 能增加，另一部分使系统对外界做功 .热力学第一 定律，它是包括热现象在内的能量守恒定律第十三章 热力学基础2

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13-2 内能 热力学第一定律

Q E2 E1 W E W

p1**2

o

V1

V2 V

Q>0表示系统从外界吸收热量，Q<0 表示系统向外界放出热量；W>0表示系统对 外界作正功，W<0表示系统对外界作负 功.Δ E>0表示系统内能增加.第十三章 热力学基础3

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13-2 内能 热力学第一定律

Q E2 E1 W E WQ>0表示系统从外界吸收热量，Q<0表示系统向外

界放出热量；W>0表示系统对外界作正功，W<0表示系统 对外界作负功.Δ E>0表示系统内能减少.

第一定律的符号规定Q

E内能增加 内能减少第十三章 热力学基础

W系统对外界做功 外界对系统做功4

+

系统吸热 系统放热

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13-2 内能 热力学第一定律

Q E2 E1 W E W

准静态过程

Q E 微变过程

V2

V1

pdV

dQ dE dW dE pdV

第十三章 热力学基础

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13-2 内能 热力学第一定律

二 内能 (状态量)实验证明系统从状态A 变化到状态B, 可以采用做功和传热的方法，不管经过 什么过程，只要始末状态确定，做功和 传热之和保持不变.Q E2 E1 W E W第十三章 热力学基础6

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13-2 内能 热力学第一定律

理想气体内能 :

表征系统状态的单值函数 ，理想气体 的内能仅是温度的函数 .

E E (T )理想气体的内能一般气体

i E RT 2

E E (T , V )第十三章 热力学基础7

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13-2 内能 热力学第一定律对于状态B,不论A走哪个路径,B的内能是相对于A都是一定的

pA*2

p1*B

A*2

1 *B

o

V

o

V

QA1B WA1B QB 2 A WB 2 A 0

QA1B WA1B (QB 2 A WB 2 A )

E A1B QA1B WA1B (QB 2 A WB 2 A ) E B2A

系统内能的增量只与系统的初态和末态有关，与系统 所经历的过程无关 .是系统状态的单值函数第十三章 热力学基础8

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13-2 内能 热力学第一定律

物理意义 (1)第一类永动机是不可能制成的.

(2)实验经验总结，自然界的普

遍规律.

Q E2 E1 W E W E Q W第十三章 热力学基础10

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本章目录

选择进入下一节：13-1 准静态过程 功 热量 13-2 热力学第一定律 内能 13-3 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程

13-5 循环过程 卡诺循环第十三章 热力学基础11