1、今日交作业： 各班班长按班级收作业 作业形式：活页,准静态过程,过程的表示状态图,Q = E + A,热力学第一定律,上次课主要内容回顾,3.5 Adiabatic Process 绝热过程,(绝热容器内进行的过程;或过程进行较快),1. Adiabatic Process 绝热过程,2. Quasi- static Adiabatic Process 理想气体准静态绝热过程,绝热过程的特点,热力学第一定律,A=dE= vCV,mdT,绝热过程中系统对外做功 = 内能减少,系统和外界没有热量交换的过程。,准静态过程,A =pdV,对理想气体的准静态绝热过程有：,pdV= vCV,mdT,(1)
2、,理想气体状态方程:,pV=RT,求微分得：,pdV+Vdp= RdT,(2),消去T求PV,绝热方程,理想气体 准静态绝热过程 微分方程,泊松公式,绝热过程方程,积分得:,绝热过程p-V 图绝热线 adiabat,根据泊松公式，在P-V图上可画出理想气体绝热过程所对应的曲线，称为绝热线.,等温线斜率,所以，绝热线比等温线陡,绝热线斜率,理想气体自由膨胀过程是一个非静态过程。 “自由”指气体不受阻力冲向另一边。如图：,Free expansion 理想气体绝热自由膨胀,气体自由膨胀过程,Adiabatic Free Expansion 绝热自由膨胀,Q = 0,热一定律,Q=（E2 E1 ）+
3、 A,因为理想气体向真空扩散，无阻力，系统不做功,E2 E1 = 0,内能不变温度不变,T2 = T1,A=0,注意：,（初态-平衡态）,（末态-平衡态）,（非静态过程）,对初、末态有：,(4477)M = 4103 kg氢气(看作理想气体)被活塞封闭在某一容器的下半部而与外界平衡(容器开口处有一凸出边缘可防止活塞脱离，如图所示活塞的质量和厚度可忽略)现把 Q = 2104 J的热量缓慢地传给气体，使气体逐渐膨胀求氢气最后的压强、温度和体积各变为多少？(活塞外大气处于标准状态)(普适气体常量： ）,(1)等压膨胀升温到活塞达到容器上边缘,T2 = 2T1,（2）剩余热量Q2 = QQ1 = 4
4、.12103 J,再等体升温升压,Q2 =CV,m (T3T2 ), 最后氢气的压强为1.20105 Pa，温度为645 K，体积为89.610-3 m3,p3 = (T3 /T2 ) p2 = 1.20105 Pa,(4475)如图，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中左边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，另一边为真空现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向左推动活塞，把气体压缩到原来的体积求氦气的温度改变多少？,绝热自由膨胀,准静态绝热压缩,温度升高 T=160K,绝热方程:,理想气体状态方程:,(4114)一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里此汽缸有可
5、活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气)已知气体的初压强p1=1atm，体积V1=1L，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止， (1) 在pV图上将整个过程表示出来 (2) 试求在整个过程中气体内能的改变 (3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量 (1 atm1.013105 Pa) (4) 试求在整个过程中气体所作的功,解：(1) pV图如右图.(2) T4=T1DE0,(4) WQ5.6102 J,(3),5.6102 J,本次课作业p54： 选择题： 3，4，14 填空题：17，20-23 计算题：
6、28，31，32,Non-static process 非静态过程,过程的发生，系统一个原有的平衡状态受到破坏，再达到一个新的平衡态。,从平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间称为弛豫时间relaxation time，用表示。,实际发生的过程往往进行的较快，在新的平衡态达到之前系统又继续了下一步变化。这意味着系统在过程中经历了一系列非平衡态，这种过程为非静态过程。作为中间态的非平衡态通常不能用状态参量来描述。,NOTE,3. Adiabatic Free Expansion 绝热自由膨胀,准静态绝热过程功的计算,(1)利用泊松公式,P120 例3.4,(2)利用“热力学第一定律”,两者等价,热一定律对理想气体的四个准静态过程的应用,Q = E + A,Q = E + A,Q = E + A,Q = E + A,
