物理课件4.14.2准静态过程功热量

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14.2准静态过程功热量目录CONTENTS•准静态过程的定义与特点•准静态过程功的计算•准静态过程热量的计算•准静态过程的应用01准静态过程的定义与特点CHAPTER定义准静态过程在热力学中，准静态过程是一个无限接近静态的过程，即在过程中任意时刻，系统都无限接近于平衡态动态过程与准静态过程相对，动态过程是指系统状态随时间发生显著变化的过程特点010203无摩擦平衡态近似能量守恒准静态过程中，系统内部由于准静态过程接近静态，在准静态过程中，由于系摩擦力为零或极小，因此因此可以应用平衡态近似，统内部能量耗散极低，因系统内部能量耗散极低将非静态问题简化为静态此能量守恒近似成立问题处理准静态过程与动态过程的比较动态过程能量耗散大，系统状态动态过程需要更多的外部能量输在热力学计算中，准静态过程的随时间变化显著；准静态过程能入来维持系统状态的改变；准静热力学性质更容易计算和处理量耗散小，系统状态随时间变化态过程则不需要缓慢02准静态过程功的计算CHAPTER功的定义01功是力在空间上的积累效应，是描述力的空间效果的一个物理量02它等于力与物体在力的方向上通过的位移的乘积准静态过程功的计算公式准静态过程功的计算公式为W=当θ=90°时，cosθ=0，表示力不Fs cosθ，其中F是力，s是位移，θ做功，即W=0是力与位移之间的夹角当θ90°时，cosθ0，表示力当θ90°时，cosθ0，表示力做做正功，即W0负功，即W0准静态过程功的物理意义准静态过程功的物理意义是表在准静态过程中，系统能量的当外界对系统所做的功为正时，示系统能量的转化或转移变化量等于外界对系统所做的系统能量增加；当外界对系统功与系统对外界所做的功的代所做的功为负时，系统能量减数和少03准静态过程热量的计算CHAPTER热量的定义热量单位热量与温度的关系在热传递过程中，系统之在国际单位制中，热量的热量与温度变化量成正比，间由于温差而发生的能量单位是焦耳（J）即ΔQ=m×c×ΔT，其转移的量度中m是质量，c是比热容，ΔT是温度变化量准静态过程热量的计算公式准静态过程一个无限接近平衡态的过程，系统状态随时间变化非常缓慢计算公式在准静态过程中，热量Q=∫T1-T2dQ，其中T1和T2是初末态的温度，dQ是微元过程中的热量转移准静态过程热量的物理意义热量与熵增热量传递会导致系统熵的增加，熵热量的传递方向增加表示系统无序度的增加热量总是从高温物体传递到低温物体，这是热力学第二定律的体现热量与能量转化热量是能量转化的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如机械能、电能等04准静态过程的应用CHAPTER热力学第一定律的应用能量守恒准静态过程是能量转化和守恒的过程，系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量和外界对系统所做的功之和等温过程在等温过程中，系统吸收或放出的热量全部转化为对外界做功或外界对系统做功，即系统对外界做的功等于系统吸收或放出的热量热力学第二定律的应用热机效率热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化因此，热机的效率不可能达到100%熵增原理在封闭系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，即向着无序程度增加的方向进行准静态过程在工程实践中的应用制冷技术准静态过程在制冷技术中有着广泛的应用，如冰箱和空调的制冷循环就是基于准静态过程的原理热力发电在火力发电和核能发电过程中，燃料燃烧或核反应产生的热量通过一系列的准静态过程转化为机械能，进而驱动发电机发电谢谢THANKS。