一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)考點(diǎn):熱學(xué)(2)
熱力學(xué)過程:系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)過渡到另一個(gè)平衡態(tài)所經(jīng)過的變化歷程??煞譃闇?zhǔn)靜態(tài)過程和非靜態(tài)過程,也稱為平衡過程和非平衡過程。
作功:是一種系統(tǒng)與外界相互作用和能量交換的方式,通過宏觀有規(guī)則運(yùn)動(dòng)來完成,屬于宏觀功。
傳遞熱量:和作功不同,通過分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)來完成,屬于微觀功。
系統(tǒng)的內(nèi)能:系統(tǒng)中所有的分子熱運(yùn)動(dòng)的能量和分子與分子間相互作用的勢(shì)能的總和,它的改變只決定于初,末兩個(gè)狀態(tài),而與所經(jīng)歷的過程無關(guān),內(nèi)能是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)。
熱力學(xué)第一定律:外界對(duì)系統(tǒng)傳遞的熱量,一部分是使系統(tǒng)的內(nèi)能增加,另一部分是用于系統(tǒng)對(duì)外作功。
系統(tǒng)由一個(gè)狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時(shí),所作的功不僅取決于系統(tǒng)的初末狀態(tài),而且與系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程有關(guān)。
等體過程:需要一系列有微小溫度差的恒溫?zé)嵩?,使氣體溫度逐漸上升,壓強(qiáng)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?zé)嵩矗箽怏w溫度升高并保持氣體內(nèi)外壓強(qiáng)不變進(jìn)行膨脹。
等溫過程:需要一系列有微小溫度差的恒溫?zé)嵩?,溫度維持原值不變,氣體膨脹對(duì)外作功。
絕熱過程:不與外界作熱量交換,過程無限緩慢進(jìn)行。
真實(shí)氣體的內(nèi)能:除了包含各種分子動(dòng)能外,還包含分子間相互作用勢(shì)能,焦耳湯姆孫實(shí)驗(yàn)的重要意義在于它揭示了真實(shí)所體內(nèi)能中分子相互作用勢(shì)能的存在。
循環(huán)(過程):物質(zhì)系統(tǒng)經(jīng)歷一系列的變化過程又回以初始狀態(tài)的周而復(fù)始的變化過程。經(jīng)歷一個(gè)循環(huán),回到初始狀態(tài)時(shí),內(nèi)能沒有改變。
工作物:循環(huán)過程中的物質(zhì)系統(tǒng)。
熱機(jī):利用工作物繼續(xù)不斷地把熱轉(zhuǎn)化為功的裝置。
卡諾循環(huán):在兩個(gè)溫度恒定的熱源(高低溫?zé)嵩?之間工作的循環(huán)過程,由兩個(gè)平衡的等溫過程和兩個(gè)平衡的絕熱過程組成,其效率只與兩個(gè)熱源溫度有關(guān),總小于1。
熱學(xué)第二定律:1不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī),只從一個(gè)熱源吸取熱量,使之全部變?yōu)橛杏玫墓?,而其他物體不發(fā)生任何變化。2熱量不可能自動(dòng)從低溫物體傳向高溫物體(方向性)。
可逆過程:不僅使物體進(jìn)行反向變化且周圍一切也都各自回復(fù)原狀的狀態(tài)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(fù)到原來狀態(tài)而不引起其它變化的過程。
過程的可逆與否和系統(tǒng)所經(jīng)歷的中間狀態(tài)是否平衡密切相關(guān)。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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