2023年5月18日12.1熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律表述為：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊?。一定量的熱消失時，必產(chǎn)生數(shù)量與之相當(dāng)?shù)墓?；消耗一定量的功時，必產(chǎn)生數(shù)量與之相當(dāng)?shù)臒?。第二?jié)熱力學(xué)基本定律知識點2023年5月18日2工質(zhì)的比熱力學(xué)能比熱力學(xué)能是指工質(zhì)在某種狀態(tài)下內(nèi)部所蘊藏的總能量，包括內(nèi)動能和內(nèi)勢能。內(nèi)動能，分子運動的動能。工質(zhì)內(nèi)部分子運動的動能愈大，工質(zhì)的溫度愈高。工質(zhì)的比熱力學(xué)能2023年5月18日3內(nèi)勢能分子之間由于相互作用力而具有的能量工質(zhì)的內(nèi)勢能與工質(zhì)的比體積有關(guān)工質(zhì)的內(nèi)能，決定于工質(zhì)的熱力學(xué)溫度和比體積2023年5月18日4功與壓容圖力學(xué)中，功被定義為力及沿力方向所產(chǎn)生位移的乘積。國際單位制中，功的單位是焦耳（用“J”表示）膨脹功是氣體體積變化而與外界交換的功。知識點2023年5月18日5

設(shè)氣缸中盛有1kg氣體，缸內(nèi)裝有一個無摩擦可移動的活塞，其截面積為f，若缸內(nèi)氣體壓力為P，作用于活塞外測的力為Fout，且作用于活塞里側(cè)的力Pf稍大于外側(cè)的力Fout，則氣體將發(fā)生膨脹而使活塞向右移動dx的距離。則缸內(nèi)氣體對活塞所作的功為：

當(dāng)此1kg氣體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，所作的膨脹功為：（J/kg）p-v圖：示功圖2023年5月18日6功的“正”與“負”熱力學(xué)規(guī)定，正值代表膨脹功，如蒸汽在汽輪機中所作的功是膨脹功。而負值代表壓縮功，如壓氣機壓縮空氣所作的功就是壓縮功。2023年5月18日7功與熱量作功與傳熱是能量傳遞的兩種基本方式“功”是由壓力差的作用而傳遞的能量；“熱量”是由溫差的作用而傳遞的能量。二者都是能量在傳遞過程中的度量，且可相互轉(zhuǎn)換。2023年5月18日8熱量與溫熵圖

熱量是由溫度差的作用而產(chǎn)生的能量?？赡孢^程中過程中的傳熱量可表示如下：

由此得到比熵的定義式：TdqdsTdsqTdsdqss===ò212023年5月18日9閉口系的熱力學(xué)第一定律解析式熱力學(xué)第一定律解析式：

q=△u+w

上式表明：加給工質(zhì)的熱量，一部分用來改變工質(zhì)的內(nèi)能，另一部分則用來使工質(zhì)膨脹而對外作功。

注：該式僅適用于閉口系。2023年5月18日10開口系的熱力學(xué)第一定律解析式（穩(wěn)定流動能量方程式）在常見的熱力設(shè)備中，如電廠鍋爐、汽輪機、給水泵等，工質(zhì)的流動接近穩(wěn)定流動。就是說工質(zhì)的流動情況不隨時間而變化。實現(xiàn)穩(wěn)定流動的必要條件：（1）進、出口截面的參數(shù)不隨時間變化。（2）系統(tǒng)與外界進行功和熱的交換不隨時間變化。（3）系統(tǒng)與外界進行物質(zhì)交換不隨時間改變，且進口質(zhì)量流量與出口的質(zhì)量流量相等。2023年5月18日11根據(jù)能量守恒與轉(zhuǎn)換定律比焓技術(shù)功2023年5月18日122.2熱力學(xué)第二定律克勞修斯說法：熱不可能自發(fā)地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體。開爾文-浦朗克說法：任何發(fā)動機都不可能只從單一的熱源吸熱，并把它連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)楣?。知識點2023年5月18日131、假設(shè)克勞修斯說法不正確得出開爾文—普朗克說法不正確2、假設(shè)開爾文—普朗克說法不正確得出克勞修斯說法不正確兩種說法具有一致性證明如下：克勞修斯

（1822~1888ClausiusRudolph)

德國物理學(xué)家熱力學(xué)奠基人之一2023年5月18日15克勞修斯主要科學(xué)貢獻在《論熱的運動力……》一文中，克勞修斯首次提出了熱力學(xué)第二定律的定義：“熱量不能自動地從低溫物體傳向高溫物體?！?023年5月18日16自然界的能量不但存在能量守恒的問題，而且存在轉(zhuǎn)化方向的問題。熱力學(xué)第一定律：解釋能量守恒的問題熱力學(xué)第