等溫過程和絕熱過程

關(guān)于等溫過程和絕熱過程第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月一、等溫過程1.過程特點(diǎn)系統(tǒng)的溫度不變2.過程方程3.過程曲線恒溫源第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月4.內(nèi)能增量5.功由理想氣體狀態(tài)方程等溫過程的功（1）第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月6.熱量由過程方程則等溫過程的功CT是否有意義呢？對于等溫過程溫度不變，系統(tǒng)要升高1K需吸收無限多的熱量，則等溫摩爾熱容CT趨于無限大，這是沒有意義的。（2）第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月7.熱力學(xué)第一定律應(yīng)用因此無法使用計(jì)算等溫過程的熱量。等溫過程則意義：等溫過程中系統(tǒng)吸收的熱量全部用來對外作功。第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、絕熱過程1.過程特點(diǎn)系統(tǒng)與外界絕熱，無熱量交換。絕熱材料系統(tǒng)內(nèi)能的減少全部用來對外作功。絕熱過程的（摩爾）熱容為0。第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2.內(nèi)能增量3.熱力學(xué)第一定律應(yīng)用

絕熱過程中系統(tǒng)對外所作的功全部靠降低系統(tǒng)的內(nèi)能來實(shí)現(xiàn)。第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月4.功（1）由摩爾熱容比氣體絕熱膨脹氣體絕熱壓縮第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

例如壓縮空氣從噴嘴中急速噴出，氣體絕熱膨脹，溫度下降，甚至液化。

再如氣缸活塞急速壓縮，溫度升高，使易燃物燃燒。單原子分子氣體雙原子剛性分子氣體多原子剛性分子氣體第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題1

當(dāng)打開一瓶裝有香檳、蘇打水飲料或者任何其它碳酸飲料瓶時(shí)，在開瓶瞬間，為什么瓶口的周圍會形成一團(tuán)白霧，或者看見瓶口突然冒出白煙？

香檳在開啟的瞬間，內(nèi)部有二氧化碳和水蒸氣的壓強(qiáng)大于大氣壓，氣體迅速膨脹到大氣中，在此過程中氣體來不及從外界吸收熱量，可近似為絕熱過程。氣體膨脹后體積增大，對外界大氣做正功，內(nèi)能的減小，使氣體溫度降低，從而造成氣體中水蒸氣凝結(jié)成小水滴，從而形成霧。第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月5.絕熱過程方程第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月6.過程曲線將絕熱線與等溫線比較。①.等溫線斜率②.絕熱線斜率全微分斜率第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月全微分絕熱線斜率與等溫線斜率比較絕熱線斜率是等溫線斜率的倍。絕熱線要比等溫線陡。第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月意義：對于相同體積變化，等溫膨脹過程中系統(tǒng)的壓強(qiáng)P的下降完全由系統(tǒng)密度的減小引起；對于絕熱膨脹過程，系統(tǒng)壓強(qiáng)的下降由密度的減小和溫度的降低共同產(chǎn)生。因此絕熱過程中壓強(qiáng)的變化快于等溫過程。第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月例1.一定量的理想氣體從體積V1膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過程是：AB等壓過程；AC等溫過程；AD絕熱過程,其中吸熱最多的過程。[A

]（A）是AB

；（B）是A

C;（C）是AD

；（D）既是AB也是AC,兩過程吸熱一樣多。第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月例2.一定量的理想氣體，經(jīng)歷某過程后，它的溫度升高了．則根據(jù)熱力學(xué)定律可以斷定：（1）該理想氣體系統(tǒng)在此過程中吸了熱．（2）在此過程中外界對該理想氣體系統(tǒng)作了正功．（3）該理想氣體系統(tǒng)的內(nèi)能增加了．（4）在此過程中理想氣體系統(tǒng)既從外界吸了熱，又對外作了正功．以上正確的斷言是：[C](A)(1)、(3).

(B)(2)、(3).(C)(3).

(D)(3)、(4).(E)(4).

第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1.等容降壓過程；2.等壓壓縮過程；3.絕熱膨脹過程；4.未知過程與等溫線有兩個(gè)交點(diǎn)。解答：1.等容降壓過程曲線下面積為0由例3：討論下列幾個(gè)過程中溫度的變化、內(nèi)能增量、功、熱量的正負(fù)。第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月由熱力學(xué)第一定律2.等壓壓縮過程體積收縮，曲線下面積為負(fù)值。由放熱過程第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月由熱力學(xué)第一定律放熱3.絕熱膨脹過程由熱力學(xué)第一定律第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月4.未知過程與等溫線有兩個(gè)交點(diǎn)由于1、2點(diǎn)在等溫線上，由熱力學(xué)第一定律放熱第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月例4.溫度為25C、壓強(qiáng)為1atm的1mol剛性雙原子分子理想氣體，經(jīng)等溫過程體積膨脹至原來的3倍．(1)計(jì)算這個(gè)過程中氣體對外的功.(2)假設(shè)氣體經(jīng)絕熱過程體積膨脹至原來的3倍,那么氣體對外做的功又是多少?摩爾氣體常數(shù)第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月解：（1）等溫過程氣體對外作功為（2）絕熱過程氣體對外作功第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月例5.0.02kg的氦氣（視為理想氣體）,溫度由17°C升為27°C,若在升溫過程中,（1）體積保持不變；（2）壓強(qiáng)保持不變；（3）不與外界交換熱量。試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對氣體作的功。第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月例6.一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)b到達(dá)c,（如圖,abc為一直線）求此過程中。（1）氣體對外做的功；（2）氣體內(nèi)能的增加；（3）氣體吸收的熱量；(1atm=1.