第一章:热力学第一定律
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发布时间：2024-09-07 02:04
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时间：2024-12-15 01:29
热功转化是能量转化的核心，能量的传递和转化遵循着不变的总能量守恒原则。表达公式在宏观和微观层面有所不同，但都强调了体系内能的增加与吸收热量、体积功的关系。
自由膨胀和等外压膨胀过程可通过数学表达式描述。利用微分方法，将膨胀过程分为无限小阶段，得到准静态过程体积功的计算公式。
可逆过程指的是系统与环境恢复到初始状态的过程，而准静态过程则是系统在其变化过程中接近热力学平衡状态的渐进过程。可逆意味着过程中的动力无限小，速度无限慢。
等容热效应和等压热效应通过不同的数学公式描述了在等容和等压过程中的能量变化。等压和等容过程中，系统吸收的热量用于增加热力学能和体积功。
引入焓的概念，通过等压热效应的计算定义了焓。理想气体的膨胀和压缩过程的体积功表明，可逆膨胀体积功最大，可逆压缩体积功最小。
热容定义为系统升高单位热力学温度时所需吸收的热量。等压热容和等容热容分别用于等压和等容过程的热量计算。理想气体的热容比关系通过数学推导得出。
绝热过程是指系统与环境无热量交换，但可以有功的交换。理想气体的绝热可逆过程方程式基于热容与温度的关系推导得出，为绝热过程的特性提供数学描述。
节流过程在绝热筒中的表现遵循等焓特性，通过数学计算得出节流过程的温度变化与压力变化的关系，Joule-Thomson系数描述了这一关系。
实际气体的内压力与温度和体积（压力）有关，与理想气体相比，实际气体在等温过程中的热力学能并非完全为零。Van der Waals气体的内压力公式进一步说明了实际气体的复杂性。
