29 绝热过程 循环过程 卡诺循环 PPT课件.ppt

29 绝热过程 循环过程 卡诺循环_PPT课件§ 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
·
·
利用上式和状态方程可得
2. 过程曲线
微分
A
绝热线
等温线
由于>1 ,所以绝热线要比等温线陡一些。
V
p
O
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。
3. 绝热过程中功的计算
一定量氮气,其初始温度为 300 K,压强为1atm。将其绝热
压缩,使其体积变为初始体积的1/5。
解
例
求
压缩后的压强和温度
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
V
p
O
(1) 由等温过程可得
(2) 根据绝热过程方程,有
将热力学第一定律应用于绝热过程有
二. 多方过程
满足这一关系的过程称为多方过程
(n 多方指数,1<n< )
可见: n 越大, 曲线越陡
根据多方过程方程,有
V
p
O
·
多方过程方程
·
多方过程曲线
功
内能增量
热量
摩尔热容
多方过程中的功﹑内能﹑热量﹑摩尔热容的计算
·
热量计算
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
Ⅰ
Ⅱ
(1) Ⅱ中气体经历的是绝热过程,则
(2) 外界传给Ⅰ中气体的热量。
刚性双原子分子
又
由理想状态方程得
(2)Ⅰ中气体内能的增量为
Ⅰ中气体对外作的功为
根据热力学第一定律, Ⅰ中气体吸收的热量为