29 绝热过程 循环过程 卡诺循环.ppt

§ 绝热过程一. 绝热过程系统在绝热过程中始终不与外界交换热量。良好绝热材料包围的系统发生的过程进行得较快,系统来不及和外界交换热量的过程1. 过程方程对无限小的准静态绝热过程有··0dd??EATCVpVdd???TRpVVpddd???RTpV??0dd)(???pVCVpRCVV0dd??VVpp?1CpV??21CTV???31CTp?????利用上式和状态方程可得2. 过程曲线VpVp???dd2CpV?1CpV??VpVp??dd微分A绝热线等温线由于??>??,所以绝热线要比等温线陡一些。????????????????VpO绝热过程中,理想气体不吸收热量,系统减少的内能,等于其对外作功。????2121dd11VVVVVVVpVpA??)(112211VpVp????3. 绝热过程中功的计算)(12EEA???)(12TTCV????一定量氮气,其初始温度为300K,压强为1atm。将其绝热压缩,使其体积变为初始体积的1/5。)(572112?????VVppK5715300)(15712112???????VVTT57)25()27(????根据绝热过程方程的p﹑V关系,有根据绝热过程方程的T﹑V 关系,有氮气是双原子分子温度为25℃,压强为1atm 的1mol刚性双原子分子理想气体经等温过程体积膨胀至原来的3倍。(1) 该过程中气体对外所作的功;(2) 气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍,气体对外作的功。解例求VpOVV3????2121ddVVVVVVRTVpA?12lnVVRT??(1) ??(2) 根据绝热过程方程,有K192)(12112????VVTT将热力学第一定律应用于绝热过程有EA???)(12TTCV??????二. 多方过程CpVn?满足这一关系的过程称为多方过程(n多方指数,1<n< ?)??n1?nC?pV1CpV????n1?n??nVpnVP??dd0d)d(??pVVpnn可见: n越大,曲线越陡根据多方过程方程,有VpO·多方过程方程·多方过程曲线功????2121dd11VVnnVVVVVpVpA)(112211VpVpn???)(112TTnR?????)(12TTCEV????内能增量热量AEQn???摩尔热容多方过程中的功﹑内能﹑热量﹑摩尔热容的计算·11????????1)(1212???????nRTTTTCTQCVnnAETTCQnn?????)(12?热量计算多方过程曲线与四种常见基本过程曲线·如图,一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成Ⅰ, Ⅱ两部分。容器左端封闭且导热,其他部分绝热。开始时在Ⅰ,Ⅱ中各有温度为0℃,×105 Pa的刚性双原子分子的理想气体。两部分的容积均为36升。现从容器左端缓慢地对Ⅰ中气体加热,使活塞缓慢地向右移动,直到Ⅱ中气体的体积变为18升为止。(1)Ⅰ中气体末态的压强和温度。解例求ⅠⅡ(1)Ⅱ中气体经历的是绝热过程,则??2200VpVp?57??(2)外界传给Ⅰ中气体的热量。???)(52002???????pp由理想状态方程得(2)Ⅰ中气体内能的增量为)(011TTCEV????)(2501TTR???)(2540011??????????EAAⅠ中气体对外作的功为111AEQ?????根据热力学第一定律,Ⅰ中气体吸收的热量为