热力学基础几个基本概念
系统与外界确定为研究对象的宏观体系：系统或体系系统以外的物体：外界或环境
准静态过程系统状态随时间的变化：热力学过程准静态过程：如果一个过程进行的无限缓慢，体系所经历的
每一个中间态都无限接近于平衡态
沙粒堆
非静态膨胀过程 准静态膨胀过程
功改变系统状态的方式：（1）作功（2）热交换
无摩擦准静态过程中的功
，
  
体积功 F S
对气体、液体和固体的准 PVT
静态膨胀和压缩过程都成立
讨论：
（1）体系体积膨胀，，体系对外界作正功
（2）体系体积被压缩，，体系对外界作负功
（3）有限准静态过程，
，，
非静态过程中的功
，
气体向真空作自由膨胀，，
功是“过程量”，不是状态量，与P,V、T、E不同元功，、、、
平衡态、准静态过程、功的几何表示理想气体，
 

 （，）

    

点平衡态有向曲线准静态过程 
面积 
面积准静态过程的功只有图上的面积表示功 
内能内能=所有分子动能+所有分子的相互作用势能
“状态量”或“状态函数” 
内能 
理想气体内能
 
 
 
，
热量由温差引起的能量交换过程：
热交换过程或热传递过程所交换的能量：热量 
体系吸热： 
放热：  
如果两个物体的温差是有限数值：热交换过程是非静态的只有当两个物体的温差为一无穷小量时，
热交换过程才是准静态的

,+,,
准静态热交换过程热量是“过程量”，
功和热量的共同点：都是体系和外界交换的能量
都可以改变体系的状态
都是“过程量”，单位：
区别：宏观：功是通过体系和外界的宏观相对位移实现的
热交换与宏观位移无关
微观：功是外界物体分子有规则运动能量
与体系分子无规则热运动能量的交换
热是外界物体分子无规则热运动能量
与体系分子无规则热运动能量的交换第2节 热力学第一定律及其应用
热力学第一定律能量守恒与转化定律 
说明：（1）适用于任何过程，（2）元过程：
（3）准静态过程：，
理想气体等值过程
等容过程（） 


 

2、等压过程（） 




=
等温过程（） 
=

==
，===
例：一定质量的氧气 (atm) 
经历两个过程 20 
（1）
（2） 5 
求：两个过程中的、、
解：（1） 10 50 (l)
=
=
=
=
（2）

,=
第3节 热 容
定义：体系经历一个元过程，，
热容：，“过程量”，SI：
摩尔热容：，
比热,，
，
讨论：如果，同号，，异号，
等温过程，=0，如果，
如果，
绝热过程，=0，

热量的计算
=

两个常用的热容
定容摩尔热容：
=，
定压摩尔热容：
=，
理想气体的、
，
=
=
=
，= 迈耶公式
：比热比理想气体：
分子自由度   
单原子分子理想气体,3,  
双原子分子理想气体,5,  
多原子分子理想气体,6,  
理想气体：，
理想气体从，
元过程，


=,=
第4节 理想气体绝热过程绝热过程：系统在与外界没有热交换的条件下所进行的过程
,
准静态绝热过程
=0，，
，
，
（）=
，
，
 绝热过程方程（泊松方程）