一級結構工程師基礎考點:熱學(2)


熱力學過程:系統從一個平衡態過渡到另一個平衡態所經過的變化歷程。可分為準靜態過程和非靜態過程,也稱為平衡過程和非平衡過程。
作功:是一種系統與外界相互作用和能量交換的方式,通過宏觀有規則運動來完成,屬于宏觀功。
傳遞熱量:和作功不同,通過分子的無規則運動來完成,屬于微觀功。
系統的內能:系統中所有的分子熱運動的能量和分子與分子間相互作用的勢能的總和,它的改變只決定于初,末兩個狀態,而與所經歷的過程無關,內能是系統狀態的單值函數。
熱力學第一定律:外界對系統傳遞的熱量,一部分是使系統的內能增加,另一部分是用于系統對外作功。
系統由一個狀態變化到另一狀態時,所作的功不僅取決于系統的初末狀態,而且與系統所經歷的過程有關。
等體過程:需要一系列有微小溫度差的恒溫熱源,使氣體溫度逐漸上升,壓強增大,氣體的體積保持不變。
等壓過程:需要一系列有微小溫度差的恒溫熱源,使氣體溫度升高并保持氣體內外壓強不變進行膨脹。
等溫過程:需要一系列有微小溫度差的恒溫熱源,溫度維持原值不變,氣體膨脹對外作功。
絕熱過程:不與外界作熱量交換,過程無限緩慢進行。
真實氣體的內能:除了包含各種分子動能外,還包含分子間相互作用勢能,焦耳湯姆孫實驗的重要意義在于它揭示了真實所體內能中分子相互作用勢能的存在。
循環(過程):物質系統經歷一系列的變化過程又回以初始狀態的周而復始的變化過程。經歷一個循環,回到初始狀態時,內能沒有改變。
工作物:循環過程中的物質系統。
熱機:利用工作物繼續不斷地把熱轉化為功的裝置。
卡諾循環:在兩個溫度恒定的熱源(高低溫熱源)之間工作的循環過程,由兩個平衡的等溫過程和兩個平衡的絕熱過程組成,其效率只與兩個熱源溫度有關,總小于1。
熱學第二定律:1不可能制成一種循環動作的熱機,只從一個熱源吸取熱量,使之全部變為有用的功,而其他物體不發生任何變化。2熱量不可能自動從低溫物體傳向高溫物體(方向性)。
可逆過程:不僅使物體進行反向變化且周圍一切也都各自回復原狀的狀態變化過程。
不可過程:無論用怎樣方法都不能使物體和外界恢復到原來狀態而不引起其它變化的過程。
過程的可逆與否和系統所經歷的中間狀態是否平衡密切相關。氣體迅速膨脹,熱量從高溫物體傳到低溫物體,摩擦生熱,都是不可逆過程。
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