2021-2022學年高二物理競賽課件：熱力學第一定律的應用

1、熱力學第一定律的應用Q 熱力學第一定律的應用一、等體過程 (process at constant volume)等體過程: 氣體在狀態(tài)變化過程中體積保持不變。pVV0OV= 恒量 ， dV= 0熱量(heat) Q: 系統(tǒng)之間由于熱相互作用而傳遞的能量。焦耳用于測定熱功當量的實驗裝置注意：功和熱量都是過程量，而內(nèi)能是狀態(tài)量，通過做功或傳遞熱量的過程使系統(tǒng)的狀態(tài)（內(nèi)能）發(fā)生變化。 熱功當量：1卡 = 4.186 焦耳改變熱力學系統(tǒng)內(nèi)能的途徑之一是作功W改變熱力學系統(tǒng)內(nèi)能的途徑之二是傳遞熱量Q功與熱的等效性熱量和熱容量 熱容量(thermal capacity)：物體溫度升高一度所需要吸收的熱量

2、。比熱(specific heat)：單位質(zhì)量物質(zhì)熱容量。單位：單位：摩爾熱容(Molar specific heat)：1摩爾物質(zhì)的熱容量。i 表示不同的過程熱量:吸收熱量內(nèi)能增量系統(tǒng)對外做功=0結(jié)論：在等體過程中，系統(tǒng)吸收的熱量完全用來增加自身的內(nèi)能。定容摩爾熱容： 1mol理想氣體在體積不變的狀態(tài) 下，溫度升高一度所需要吸收的熱量。等體過程的熱力學第一定律:吸收熱量：系統(tǒng)內(nèi)能增量：熱力學第一定律:等壓過程:氣體在狀態(tài)變化過程中壓強保持不變。p= 恒量 ， dp= 0pQ等壓過程 (process at constant pressure)pVV1V2pO 定壓摩爾熱容： 1mol理想氣體

3、在壓強不變的狀態(tài)下，溫度升高一度所需要吸收的熱量。吸收熱量內(nèi)能增量系統(tǒng)對外做功等壓過程系統(tǒng)的吸熱：等壓過程系統(tǒng)內(nèi)能的增量：等壓過程系統(tǒng)作功：邁耶公式：摩爾熱容比：與定壓過程多吸收的熱有關(guān)實驗證明：CV,mCp,m單原子He, Ar35/3=1.63R/25R/2雙原子H2,O257/5=1.45R/27R/2多原子H2O,C64/3=1.33R4R等溫過程:氣體在狀態(tài)變化過程中溫度保持不變。T = 恒量，dE =0等壓過程的熱力學第一定律:Q = A等溫過程 (process at constant temperature)pQpV1V2VO等溫過程系統(tǒng)內(nèi)能的增量：等溫過程系統(tǒng)作功和吸熱：例9-1 將500J的熱量傳給標準狀態(tài)下的2mol氫。 (1) V不變，熱量變?yōu)槭裁?？氫的溫度為多少?2) T不變，熱量變?yōu)槭裁?？氫的p、V各為多少？(3) p不變，熱量變?yōu)槭裁?？氫的T、V各為多少？解：(1) V不變