1、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 T,2、绝热去掉，气 体 T，放出 热给水，T 恢复 原温。,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1 cal=4.1868 kJ,工质经历循环:,闭口系循环的热一律表达式,要想得到功，必须
2、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”,2-2 热一律的推论热力学能,热力学能的导出,闭口系循环,热力学能的导出,对于循环1a2c1,对于循环1b2c1,状态参数,p,V,1,2,a,b,c,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-W,W,Q,dU 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,
3、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+Ep,e=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,W,Q,一般式,Q=dU+W Q=U+W,q=du+w q=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=-dA,w=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=Tds,q=du+pdv,q=u+pdv,热一律解析式之一,Tds=du+pdv,
