Galerie de cartes mentales 熱力學基礎
這是一篇關於熱力學基礎的思維導圖,主要內容包括:熱力學第二定律,循環過程卡諾循環卡諾定理,理想氣體的絕熱過程,熱力學第一定律及其應用,熱力學過程、功、熱量、內能。
物理化學
電磁學(電)(2)
1-1質點運動學(速度 加速度 直線運動)
大學物理量子物理基礎
大學物理振動、波動、電磁波和波動光學
熱力學基礎
熱力學過程 功 熱 內能
熱力學基礎:當平衡態被破壞時,熱力學系統狀態隨時間變化而變化的過程
非靜態過程
準靜態過程:系統熱力學過程的每一個瞬間狀態都是平衡態。 (理想化過程)(無限緩慢)可以在p-v圖上表示。
功:dW=pdv(p-v圖曲線下的面積大小)
熱量和摩爾熱容
熱:系統與外界因存在溫差而傳遞的能量
摩爾熱容:1mol物質溫度升高或降低,dT是所吸收或釋放的2熱量。 Cm=dQ/dT
定容摩爾熱容
定壓摩爾熱容
內能
熱力學第一定律及其應用
Q=∆E W
Q>0系統從外界吸收能量,W>0系統對外做功
應用
等體過程
系統對外不做功。 Q=∆E=mCv∆T,Cv=i/2*R
等壓過程
p是恆量,T/V是恆量
∆E=i/2m∆T
Cp=i/2R R
Q=∆E W=3i/2mR∆T
等溫過程
T是恆量,pV是恆量,內能不變
Q=W=mRTln(V₂/V₁)=mRTln(p₁/p₂)
理想氣體的絕熱過程
絕熱過程
Q=0.準靜態過程
W=-∆E=-i/2mR∆T=-mCv∆T=(p₁v₁=p₂v₂)/(g-1)
絕熱方程式:pv^g=常數v^g-1T=常數p^g-1T^-g=常數
絕熱線斜率的絕對值大於等溫線的斜率絕對值
循環過程 卡諾循環 卡諾定理
循環過程
正循環:系統對外界做正功。 ∆E不變
熱機和製冷機
熱機效率
h=1-Q₂/Q₁。 Q₂是系統從低溫熱源吸收的熱量,Q₁是系統向外界低溫熱源放出的熱量
冷凍機的冷卻係數
e=Q₂/(Q₁-Q₂),Q₂是系統從低溫熱源吸收的熱量,Q₁是想高溫熱源所放出的熱量。
卡諾循環
兩個等溫過程和兩個絕熱過程
h=1-T₂/T₁(T₁:高溫熱源,T₂:低溫熱源)
e=T₂/(T₁-T₂)=Q/W>1
卡諾定理
在相同高溫熱源和低溫熱源之間工作的任意工作物質的可逆熱機,效率相等
在相同二高溫熱源和低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機,其效率都不可能大於可逆熱機的效率
熱力學第二定律
內容
自然現象的不可逆性
功熱轉換的不可逆性:功轉換成熱是自發性的,但是熱全部轉換成功而不產生其他影響的過程不可能自發實現
熱傳導的不可逆性:熱傳導具有方向性,從低溫物體向高溫物體的熱量不可能自發性實現
熵增加原理
玻爾茲曼熵公式及熵增加原理
S=klnW
在孤立系統中所進行的自然過程總是沿著熵增大的方向進行,平衡態則對應於熵最大大的狀態
克勞修斯熵公式
ds=dQ/T