大学热学热力学第一定律.pptx
《大学热学热力学第一定律.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学热学热力学第一定律.pptx(81页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、5.2功功(准静态过程准静态过程)一一、流体体积功、流体体积功 二二、功的认识、功的认识三三、其它形式的功、其它形式的功.体积功的计算体积功的计算准静态等温功准静态等温功准静态等温功准静态等温功:准静态等压功:准静态等压功:准静态准静态准静态准静态等体功:等体功:等体功:等体功:5.1热力学过程热力学过程5.2功功5.3热量热量5.4热力学第一定律热力学第一定律5.5热容量热容量焓焓5.6气体的内能气体的内能焦耳焦耳-汤姆逊实验汤姆逊实验5.8循环过程和卡诺循环循环过程和卡诺循环5.7热力学第一定律对理想气体的应用热力学第一定律对理想气体的应用TheFirstLawofThermodynami
2、cs 三、结论三、结论一、热量一、热量二二、人类对热量的认识人类对热量的认识5.3热量热量一、热量一、热量系统状态的改变来源于系统与外界间存在温度差!系统状态的改变来源于系统与外界间存在温度差!来源于热学平衡条件的破坏来源于热学平衡条件的破坏.称系统与外界间存在称系统与外界间存在热学相互作用热学相互作用热学相互作用热学相互作用。作用的结果使能量从高温物体传递给低温物体,作用的结果使能量从高温物体传递给低温物体,传递的能量称为热量。传递的能量称为热量。A ABT T11T T2 2A ABT T热接触热接触热接触热接触热量热量热量热量和和和和功功功功是系统状态变化中伴随发生的两种不同的能量是系统
3、状态变化中伴随发生的两种不同的能量是系统状态变化中伴随发生的两种不同的能量是系统状态变化中伴随发生的两种不同的能量传递形式,它们都与状态变化的中间过程有关,因而不传递形式,它们都与状态变化的中间过程有关,因而不传递形式,它们都与状态变化的中间过程有关,因而不传递形式,它们都与状态变化的中间过程有关,因而不是系统状态的特征,是系统状态的特征,是系统状态的特征,是系统状态的特征,而是过程的特征而是过程的特征而是过程的特征而是过程的特征。一、热量一、热量 一个无穷小的过程中所传递的热量与功一样,不一个无穷小的过程中所传递的热量与功一样,不一个无穷小的过程中所传递的热量与功一样,不一个无穷小的过程中所
4、传递的热量与功一样,不满足多元函数的全微分条件。满足多元函数的全微分条件。满足多元函数的全微分条件。满足多元函数的全微分条件。仅表示仅表示沿某一路径沿某一路径沿某一路径沿某一路径上无穷小变化上无穷小变化热量来源于热学相互作用。热量来源于热学相互作用。热量来源于热学相互作用。热量来源于热学相互作用。还有第三种相互作用还有第三种相互作用化学相互作用。化学相互作用。扩散、渗透、化学反应等都是由化学相互作用扩散、渗透、化学反应等都是由化学相互作用扩散、渗透、化学反应等都是由化学相互作用扩散、渗透、化学反应等都是由化学相互作用而产生的现象。而产生的现象。而产生的现象。而产生的现象。功由力学相互作用引起。
5、功由力学相互作用引起。功由力学相互作用引起。功由力学相互作用引起。三、结论三、结论一、热量一、热量二二、人类对热量的认识人类对热量的认识5.3热量热量二、二、人类对热量的认识人类对热量的认识 早期有朴素的正确认识。早期有朴素的正确认识。早期有朴素的正确认识。早期有朴素的正确认识。那时人们只能根据摩擦生热,冷暖转化等表面现象和外部那时人们只能根据摩擦生热,冷暖转化等表面现象和外部那时人们只能根据摩擦生热,冷暖转化等表面现象和外部那时人们只能根据摩擦生热,冷暖转化等表面现象和外部联系直观地对热的本质作些朴素的猜测,如古希腊人认为联系直观地对热的本质作些朴素的猜测,如古希腊人认为联系直观地对热的本质
6、作些朴素的猜测,如古希腊人认为联系直观地对热的本质作些朴素的猜测,如古希腊人认为热是由于物体运动而获得的。热是由于物体运动而获得的。热是由于物体运动而获得的。热是由于物体运动而获得的。1717世纪一些自然哲学家世纪一些自然哲学家世纪一些自然哲学家世纪一些自然哲学家 BaconBacon,Boyle,Hooke,Newton,Boyle,Hooke,Newton“热本身、热的本质精髓就是运动而不是别的。热本身、热的本质精髓就是运动而不是别的。热本身、热的本质精髓就是运动而不是别的。热本身、热的本质精髓就是运动而不是别的。”法国的笛卡尔法国的笛卡尔法国的笛卡尔法国的笛卡尔认为,热就是物质粒子的旋转
7、运动。认为,热就是物质粒子的旋转运动。认为,热就是物质粒子的旋转运动。认为,热就是物质粒子的旋转运动。玻意尔认为玻意尔认为玻意尔认为玻意尔认为热就是由微小物质粒子的急速运动而产生。热就是由微小物质粒子的急速运动而产生。热就是由微小物质粒子的急速运动而产生。热就是由微小物质粒子的急速运动而产生。二、二、人类对热量的认识人类对热量的认识FeT T1 1T T2 2较热的物体含较多的热量,较热的物体含较多的热量,较热的物体含较多的热量,较热的物体含较多的热量,较冷的物体含较少的热量!较冷的物体含较少的热量!较冷的物体含较少的热量!较冷的物体含较少的热量!1818世纪,随着计量学、量热学、化学的发展,
8、人们对世纪,随着计量学、量热学、化学的发展,人们对世纪,随着计量学、量热学、化学的发展,人们对世纪,随着计量学、量热学、化学的发展,人们对热现象的认识,走上了一条曲折的道路。热现象的认识,走上了一条曲折的道路。热现象的认识,走上了一条曲折的道路。热现象的认识,走上了一条曲折的道路。英国物理学英国物理学英国物理学英国物理学家布莱克家布莱克家布莱克家布莱克提出了系统的提出了系统的提出了系统的提出了系统的“热质说热质说热质说热质说”,二、二、人类对热量的认识人类对热量的认识英国物理学家布莱克认为热就是一种没有重量,英国物理学家布莱克认为热就是一种没有重量,不可称量,不生不变,存在于一切物体之中的可以
9、不可称量,不生不变,存在于一切物体之中的可以自由流动的特殊物质,物体的冷热是由热质的多少自由流动的特殊物质,物体的冷热是由热质的多少决定的。热的传导,如同流水由高到低流动着热质,决定的。热的传导,如同流水由高到低流动着热质,热膨胀是热质注入所致,太阳光透镜聚焦生热,也热膨胀是热质注入所致,太阳光透镜聚焦生热,也是由于热质集中等,这种观点统治了上百年,甚至是由于热质集中等,这种观点统治了上百年,甚至在在1789年,拉瓦锡仍把热摆在化学元素表中,属气年,拉瓦锡仍把热摆在化学元素表中,属气体元素。体元素。热质说认为,热是一种可以透入一切物热质说认为,热是一种可以透入一切物热质说认为,热是一种可以透入
10、一切物热质说认为,热是一种可以透入一切物体之中不生不灭的无色、无味、无重量的流体之中不生不灭的无色、无味、无重量的流体之中不生不灭的无色、无味、无重量的流体之中不生不灭的无色、无味、无重量的流体物质。较热的物体含热质多,较冷的物体体物质。较热的物体含热质多,较冷的物体体物质。较热的物体含热质多,较冷的物体体物质。较热的物体含热质多,较冷的物体含热质少,冷热不同的物体相互接触时,热含热质少,冷热不同的物体相互接触时,热含热质少,冷热不同的物体相互接触时,热含热质少,冷热不同的物体相互接触时,热质从较热物体流入较冷物体中质从较热物体流入较冷物体中质从较热物体流入较冷物体中质从较热物体流入较冷物体中
11、。物质量守恒的思想的延续!物质量守恒的思想的延续!物质量守恒的思想的延续!物质量守恒的思想的延续!“热质说热质说热质说热质说”理论本身是错误的,但理论本身是错误的,但理论本身是错误的,但理论本身是错误的,但18181818世纪和世纪和世纪和世纪和19191919世纪初对科学的发展起了推动作用。世纪初对科学的发展起了推动作用。世纪初对科学的发展起了推动作用。世纪初对科学的发展起了推动作用。沙僧追妖,连追沙僧追妖,连追沙僧追妖,连追沙僧追妖,连追5050里后,不光没逮着,还弄得里后,不光没逮着,还弄得里后,不光没逮着,还弄得里后,不光没逮着,还弄得自己汗流浃背,热浪袭人,头顶上的热气,如烟如自己汗
12、流浃背,热浪袭人,头顶上的热气,如烟如自己汗流浃背,热浪袭人,头顶上的热气,如烟如自己汗流浃背,热浪袭人,头顶上的热气,如烟如雾,久久不散。沙僧没问自己为何追不到妖,而是雾,久久不散。沙僧没问自己为何追不到妖,而是雾,久久不散。沙僧没问自己为何追不到妖,而是雾,久久不散。沙僧没问自己为何追不到妖,而是痛苦地仰天长叹痛苦地仰天长叹痛苦地仰天长叹痛苦地仰天长叹:“:“天啦,我哪来的这么多热啊天啦,我哪来的这么多热啊天啦,我哪来的这么多热啊天啦,我哪来的这么多热啊-”对此问题,八戒不屑一顾,摇头轻叹对此问题,八戒不屑一顾,摇头轻叹对此问题,八戒不屑一顾,摇头轻叹对此问题,八戒不屑一顾,摇头轻叹:“:
13、“幼稚,幼幼稚,幼幼稚,幼幼稚,幼稚啊!稚啊!稚啊!稚啊!”哪来的热?哪来的热?哪来的热?哪来的热?实际上,在两百多年前,热可是个神秘东西!那实际上,在两百多年前,热可是个神秘东西!那实际上,在两百多年前,热可是个神秘东西!那实际上,在两百多年前,热可是个神秘东西!那时候,科学家们不但不了解热,还不知道燃烧,可时候,科学家们不但不了解热,还不知道燃烧,可时候,科学家们不但不了解热,还不知道燃烧,可时候,科学家们不但不了解热,还不知道燃烧,可笑的是,他们以为自己很了解。如果你问他们,木笑的是,他们以为自己很了解。如果你问他们,木笑的是,他们以为自己很了解。如果你问他们,木笑的是,他们以为自己很了
14、解。如果你问他们,木头为什么会燃烧,他们会对你说头为什么会燃烧,他们会对你说头为什么会燃烧,他们会对你说头为什么会燃烧,他们会对你说:“:“你傻呀?这是因你傻呀?这是因你傻呀?这是因你傻呀?这是因为木头里有为木头里有为木头里有为木头里有燃素燃素燃素燃素!”如果你问他们为什么有的东西如果你问他们为什么有的东西如果你问他们为什么有的东西如果你问他们为什么有的东西热,有的东西冷?他们会毫不犹豫地告诉你,那是热,有的东西冷?他们会毫不犹豫地告诉你,那是热,有的东西冷?他们会毫不犹豫地告诉你,那是热,有的东西冷?他们会毫不犹豫地告诉你,那是因为热的东西有因为热的东西有因为热的东西有因为热的东西有热素热素
15、热素热素,冷的东西有,冷的东西有,冷的东西有,冷的东西有冷素冷素冷素冷素。后来,人。后来,人。后来,人。后来,人们陆陆续续发现一些元素后,依然还是没有了解热们陆陆续续发现一些元素后,依然还是没有了解热们陆陆续续发现一些元素后,依然还是没有了解热们陆陆续续发现一些元素后,依然还是没有了解热的本质。以至拉瓦锡认为,热素是一种元素,他曾的本质。以至拉瓦锡认为,热素是一种元素,他曾的本质。以至拉瓦锡认为,热素是一种元素,他曾的本质。以至拉瓦锡认为,热素是一种元素,他曾经排过一张化学元素表经排过一张化学元素表经排过一张化学元素表经排过一张化学元素表,上面写着各种元素上面写着各种元素上面写着各种元素上面写
16、着各种元素:铁,铜,铁,铜,铁,铜,铁,铜,铅,热素铅,热素铅,热素铅,热素热热物物质质、热热素素、热热质质说说直到后来,人们才终于认识到直到后来,人们才终于认识到直到后来,人们才终于认识到直到后来,人们才终于认识到:热是物质内热是物质内热是物质内热是物质内部分子运动的表现!物质内部的分子运动的越厉部分子运动的表现!物质内部的分子运动的越厉部分子运动的表现!物质内部的分子运动的越厉部分子运动的表现!物质内部的分子运动的越厉害,就越热,反之,就越冷。而最早提出这个想害,就越热,反之,就越冷。而最早提出这个想害,就越热,反之,就越冷。而最早提出这个想害,就越热,反之,就越冷。而最早提出这个想法的是
17、俄罗斯科学院院士罗蒙诺索夫,法的是俄罗斯科学院院士罗蒙诺索夫,法的是俄罗斯科学院院士罗蒙诺索夫,法的是俄罗斯科学院院士罗蒙诺索夫,17451745年,年,年,年,戴着假发的罗蒙诺索夫在科学大会上宣读了他的戴着假发的罗蒙诺索夫在科学大会上宣读了他的戴着假发的罗蒙诺索夫在科学大会上宣读了他的戴着假发的罗蒙诺索夫在科学大会上宣读了他的论文论文论文论文论冷和热的原因论冷和热的原因论冷和热的原因论冷和热的原因,一时引起轰动。,一时引起轰动。,一时引起轰动。,一时引起轰动。罗蒙诺索夫认为,冷和热的根本原因,在于罗蒙诺索夫认为,冷和热的根本原因,在于罗蒙诺索夫认为,冷和热的根本原因,在于罗蒙诺索夫认为,冷和
18、热的根本原因,在于物质内部的运动。就拿水来说,水是由水分子组物质内部的运动。就拿水来说,水是由水分子组物质内部的运动。就拿水来说,水是由水分子组物质内部的运动。就拿水来说,水是由水分子组成的,若水分子运动得慢,水的温度就低,若更成的,若水分子运动得慢,水的温度就低,若更成的,若水分子运动得慢,水的温度就低,若更成的,若水分子运动得慢,水的温度就低,若更慢,水分子就不到处乱跑了,而是原地踏步,于慢,水分子就不到处乱跑了,而是原地踏步,于慢,水分子就不到处乱跑了,而是原地踏步,于慢,水分子就不到处乱跑了,而是原地踏步,于是,水就成了冰。相反,若水分子运动剧烈,则是,水就成了冰。相反,若水分子运动剧
19、烈,则是,水就成了冰。相反,若水分子运动剧烈,则是,水就成了冰。相反,若水分子运动剧烈,则水就开始沸腾,蒸发,变成气体,从此过上了让水就开始沸腾,蒸发,变成气体,从此过上了让水就开始沸腾,蒸发,变成气体,从此过上了让水就开始沸腾,蒸发,变成气体,从此过上了让人渴望的自由生活人渴望的自由生活人渴望的自由生活人渴望的自由生活 热热动动说说、热热能能说说内内能能 沙僧沙僧沙僧沙僧:“:“我好像不是很懂嘞!我好像不是很懂嘞!我好像不是很懂嘞!我好像不是很懂嘞!”没事,马上就让你懂:沙僧、八戒!没事,马上就让你懂:沙僧、八戒!没事,马上就让你懂:沙僧、八戒!没事,马上就让你懂:沙僧、八戒!“到!到!到!
20、到!”你俩分别用手在自己脸上,来回搓一百下!唰唰你俩分别用手在自己脸上,来回搓一百下!唰唰你俩分别用手在自己脸上,来回搓一百下!唰唰你俩分别用手在自己脸上,来回搓一百下!唰唰唰,唰唰唰唰,唰唰唰唰,唰唰唰唰,唰唰唰小沙同学,感觉如何?小沙同学,感觉如何?小沙同学,感觉如何?小沙同学,感觉如何?“阿弥陀佛,脸烫如火,如火焰山再现!阿弥陀佛,脸烫如火,如火焰山再现!阿弥陀佛,脸烫如火,如火焰山再现!阿弥陀佛,脸烫如火,如火焰山再现!”小猪呢?小猪呢?小猪呢?小猪呢?“没那么严重吧,我只感觉一点烫而没那么严重吧,我只感觉一点烫而没那么严重吧,我只感觉一点烫而没那么严重吧,我只感觉一点烫而已!已!已!
21、已!”呵呵,很正常,用科学来解释就是,小沙同学脸呵呵,很正常,用科学来解释就是,小沙同学脸呵呵,很正常,用科学来解释就是,小沙同学脸呵呵,很正常,用科学来解释就是,小沙同学脸薄似纸,而小猪脸厚如墙!不管怎么的,你俩都感薄似纸,而小猪脸厚如墙!不管怎么的,你俩都感薄似纸,而小猪脸厚如墙!不管怎么的,你俩都感薄似纸,而小猪脸厚如墙!不管怎么的,你俩都感觉到了热!之所以会热,是因为构成脸皮的分子和觉到了热!之所以会热,是因为构成脸皮的分子和觉到了热!之所以会热,是因为构成脸皮的分子和觉到了热!之所以会热,是因为构成脸皮的分子和构成手皮的分子,在手脸相搓的过程中,也在互相构成手皮的分子,在手脸相搓的过
22、程中,也在互相构成手皮的分子,在手脸相搓的过程中,也在互相构成手皮的分子,在手脸相搓的过程中,也在互相撞击,从而运动变快,所以变热。沙僧同学懂否?撞击,从而运动变快,所以变热。沙僧同学懂否?撞击,从而运动变快,所以变热。沙僧同学懂否?撞击,从而运动变快,所以变热。沙僧同学懂否?“我,我我,我我,我我,我”唉别说了,如果还不懂就想想还没穿上衣服的原唉别说了,如果还不懂就想想还没穿上衣服的原唉别说了,如果还不懂就想想还没穿上衣服的原唉别说了,如果还不懂就想想还没穿上衣服的原始人为何能钻木取火吧!始人为何能钻木取火吧!始人为何能钻木取火吧!始人为何能钻木取火吧!热热动动说说、热热能能说说内内能能 1
23、7981798年,伦福德伯爵年,伦福德伯爵年,伦福德伯爵年,伦福德伯爵(CountRumfordCountRumford,AmericanAmerican,1753181417531814)做了一系列摩擦生热的实验攻击热质说。做了一系列摩擦生热的实验攻击热质说。做了一系列摩擦生热的实验攻击热质说。做了一系列摩擦生热的实验攻击热质说。他仔细观察了钻头加工炮孔时的现象,他仔细观察了钻头加工炮孔时的现象,他仔细观察了钻头加工炮孔时的现象,他仔细观察了钻头加工炮孔时的现象,17981798年年年年1 1月月月月2525日在皇家学会宣读他的文章日在皇家学会宣读他的文章日在皇家学会宣读他的文章日在皇家学会
24、宣读他的文章:“最近我应约去慕尼黑兵工厂领导钻制大炮的工最近我应约去慕尼黑兵工厂领导钻制大炮的工最近我应约去慕尼黑兵工厂领导钻制大炮的工最近我应约去慕尼黑兵工厂领导钻制大炮的工作。我发现,铜炮在钻了很短的一段时间后,就会产作。我发现,铜炮在钻了很短的一段时间后,就会产作。我发现,铜炮在钻了很短的一段时间后,就会产作。我发现,铜炮在钻了很短的一段时间后,就会产生大量的热;而被钻头从大炮上钻下来的铜屑更热生大量的热;而被钻头从大炮上钻下来的铜屑更热生大量的热;而被钻头从大炮上钻下来的铜屑更热生大量的热;而被钻头从大炮上钻下来的铜屑更热(象我用实验所证实的,发现它们比沸水还要热)。(象我用实验所证实
25、的,发现它们比沸水还要热)。(象我用实验所证实的,发现它们比沸水还要热)。(象我用实验所证实的,发现它们比沸水还要热)。”伦福德分析这些热是由于摩擦产生的,他说:伦福德分析这些热是由于摩擦产生的,他说:伦福德分析这些热是由于摩擦产生的,他说:伦福德分析这些热是由于摩擦产生的,他说:“我们一定不能忘记我们一定不能忘记我们一定不能忘记我们一定不能忘记在这些实验中,由摩擦在这些实验中,由摩擦在这些实验中,由摩擦在这些实验中,由摩擦所生的热的来源似乎是无穷无尽的。所生的热的来源似乎是无穷无尽的。所生的热的来源似乎是无穷无尽的。所生的热的来源似乎是无穷无尽的。”焦耳是英国著名实验物理学家。焦耳是英国著名
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学 热学 热力学 第一 定律
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。