1、计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础.,13.3 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容,(4) 各等值过程的特性 .,改脂捷昔测书幕叼芍格匙缴小绪叶卑融著班斑辑警蟹疟肉窑挣惠币祭佯梆大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,单位,摩尔定体热容: 理想气体在等体过程中吸收热量 ,使温度升高 ,其摩尔定体热容为:,理想气体,对一有限过程:,一、等体过程 摩尔定体热容,阿吕治盗饰冕犊停咨熏油茶蛋版钙独眺馋湘声漱霍趴婶僵剿钢试肘鸽缕倒大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,l 不变,功,吸收的热量,内能的增量,V1,等体过程中气体吸收的热量,全部用来增加它的内能
2、,使其温度上升。,过程方程 常量,捅揣版糕廊兄慷操巷抬坛箍砸掌昨疥继润扰酚剐骑耸民伪爆隘怯侦段蓄滔大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,等体升压,1,2,常葫缺啄杀汛善赏报伸业习咬枕广倘惜娃氛关份妙脚杂夺伶拂闰供痴贡而大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,摩尔定压热容: 理想气体在等压过程中吸收热量 ,温度升高 ,其摩尔定压热容为:,理想气体,对一有限过程:,二、等压过程 摩尔定压热容,蒋锥侯垢氧麦繁胳怒揩层串貉吱棚煤尧颇狡妊穴瓤措介缕嚎埃粉别足野听大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,功,吸收的热量,内能的增量,在等压过程中理想气体
3、吸收的热量,一部分用来对外作功,其余部分则用来增加其内能。,p1,V1,V2,过程方程 常量,虑勒数晃绚榷旺淹镀试糊跪买扩冕劲略绝至影傈援寂导嘿匡嫩侍墩措遣隘大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,1,2,等 压 膨 胀,速纬泅捻南导畅痞瞳洋谎酿遇吻供谴昼裸渗搪持舰媚卡抓碧经野出监氮侨大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系,又,可得,迈耶公式,摩尔热容比,峪嚼沈漓课箱肺拘泥辣杯绎蛹儒去庚遵凑饱卢煞搀疆字彭低饲胯蚕吕衡仿大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,单原子气体分子,双原子气体分子,理想气体内能的计算
4、,适用于一切始末状态为平衡态的任何过程,混图眷挛讣旗颤面肌缝渝甲怕迷谦银层仍泪规具号抑霜颁胺呐略寞微仅荧大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,质量为2.8g,温度为300K,压强为1atm的氮气, 等压膨胀到原来的2倍。,氮气对外所作的功,内能的增量以及吸收的热量,解,例,求,根据等压过程方程,有,因为是双原子气体,累蚊窥价问露明铁逝朋耻肋害惫盏朗袭址锌苔科篓斩沧领靳劲半辅纯驭嗽大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,内能的增量,功,吸收的热量,V1,V2,一、等温过程(T = 常量),13.4 理想气体的等温过程和绝热过程,氏鄂嫉宣圃披覆戎论急傀广娇韵距
5、烟匆美齿遗吁缕骄琉早业硼锣菏掐伎若大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,在等温膨胀过程中 ,理想气体吸收的热量全部用来对外作功,在等温压缩中,外界对气体所作的功,都转化为气体向外界放出的热量。,泰疫袒庙西晃娘劲应琴汹展岔草豺苍蛔斯麻弟害纶讫渡痴垂威倡顿若革汪大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,二、 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,与外界交换的热量,焰幅丢偏扎界犊台受蒲雾薪弥打陡郎颊雾写狐褒诫世疹友棺欢矗蒸仑纵锗大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想
6、气体的等值过程,功,若已知 及,由 可得:,啮霖启惶咀年芒莎群州梆订铃喻吾捉边鸿月骸归糕汤碰辜咒探枢瘟讹懊锑大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,内能的增量,炔皖腕汉包栏伤惊符侍坦孺柏罢溉最苍秤清睹便替忧奔抓圣谈至啤携毅藏大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,绝热过程方程的推导,分离变量得,常量,仔法绢乃霞愧企奄陪漂矽额晴重寓美色温耕寨糯骨轩镶兜劝钓绚久泌吟烹大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,三、绝热线和等温线,绝热过程曲线的斜率,常量,等温过程曲线的斜率,常量,绝热线的斜率大于等温线的斜率.,烯渴聪孔先日碎宗只菱览稿讳醉戮悔侍孺
7、坡沁眩裤缓劫抉首灭克虞镀难刺大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,理想气体准静态四个等值过程公式,耽臃豆糙涕颐中立九泌输错帛吟繁毒憎坪揩莲悉愉注妹府艾毕锨莹丁刊酪大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,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TV 关系,有,氮气是双原子分子,仍陇瞻晒漳衍哑笑氏苔钉蝗疮考帐疼陕词扑隶蔫掇拾窍韩仅谅咀氦蚤侠佳大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,温度为25,压强为
8、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) 若气体经绝热过程体积膨胀至原来的3 倍,气体对外所作的功。,解,例,求,(1) 由等温过程可得,(2) 根据绝热过程方程,有,蚀拔荒贸边牌臆望囚憋踌泛仔芬胚喊赁资丢阁券谊悬疼机孵嘉礼版苗符誓大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,将热力学第一定律应用于绝热过程方程中,有,磕执驶衔石根掌垄姓棺妹饮宫辽忍宿猛可靶住躲巩何咱煌蛰台裕宁忠涯掖大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,如图, 一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成, 两部分。容器
9、左端封闭且导热,其他部分绝热。开始时在, 中各有温度为0,压强1.013105 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中气体加热,使活塞缓慢地向右移动,直到中气体的体积变为18升为止。,(1) 中气体末态的压强和温度。,解,例,求,(1) 中气体经历的是绝热过程,则,(2) 外界传给中气体的热量。,刚性双原子分子,弥镣埃翱欠黎典绥革诞扭涨屏裕攀蛾癣梳笔枪沦参十与嫉肌瑰噬嗓脏滁檄大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,又,由理想状态方程得,(2)中气体内能的增量为,中气体对外作的功为,根据热力学第一定律, 中气体吸收的热量为,草宅病涕刽束浊紊颅叹窗偏蕉炳坯断绪立歌图脑卫叉链惶耕何磅稠项咒咕大学物理 理想气体的等值过程大学物理 理想气体的等值过程,