2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：理想氣體的等值過(guò)程(共18張PPT)

1、理想氣體的等值過(guò)程第三節(jié)3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程 一、等體過(guò)程3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程V熱源3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程Q 一、等體過(guò)程TT12PVV熱源0abQ 一、等體過(guò)程3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程特征：TT12PVabV熱源0V=d0Q 一、等體過(guò)程3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程dA = 0TT12PVV熱源0特征：V=d0abQ 一、等體過(guò)程3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程dA = 0TT12PVV熱源0特征：V=d0abQ 一、等體過(guò)程3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程Q=12EEVdA = 0TT12PVV熱源=MTT12CV)Mmol(0特征：V=d0abQ 一、等體

2、過(guò)程3-1-3 理想氣體的等值過(guò)程Q=12EEV等體過(guò)程吸收的熱量：Mmol()1TT=CM2VV等體過(guò)程吸收的熱量：QMmol()1TT=CM2VV等體過(guò)程吸收的熱量：Q結(jié)論：等體過(guò)程吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為體系 內(nèi)能的增加。 Q=12EEVMmol()1TT=CM2VV等體過(guò)程吸收的熱量：Q結(jié)論：等體過(guò)程吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為體系 內(nèi)能的增加。 對(duì)于其它任何過(guò)程，內(nèi)能的改變都可用上式來(lái)計(jì)算。即：因?yàn)槔硐霘怏w的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。Q=12EEV=12EEMTT12CV)Mmol( 二、等壓過(guò)程熱源PQ 二、等壓過(guò)程12P21O熱源P.VVVQ 二、等壓過(guò)程12P21O熱源P特征：dP = 0.VVV

3、Q 二、等壓過(guò)程()12P2211O熱源P特征：dP = 0.PA=VVVVVQ 二、等壓過(guò)程()12P222111O熱源P特征：dP = 0MMmolR()TT.PA=VV=VVVQ 二、等壓過(guò)程12P2211O熱源P特征：dP = 0EE+A.VVV()2211MMmolR()TTPA=VV=QQ= 二、等壓過(guò)程P12P2221111O熱源P特征：dP = 0EE+A=MMMMmolmolCTTTT()(2+R.VVVV()2211MMmolR()TTPA=VV=QQ= 二、等壓過(guò)程P12P22111O熱源PQEE+A(2=MMmolC+R)(TT.VVVV特征：dP = 0()2211M

4、MmolR()TTPA=VV=211=MMMMmolmolCTTTT()(2+RV=Q 二、等壓過(guò)程PQPPP=()QMMmolCTT21所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 Q = E2 - E1 + A PPP=dQMMmolCTT1T2所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 Q = E2 - E1 + A = E2 - E1 + P(V2 - V1 ) PPP=dQMMmolCTT1T2所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 Q = E2 -

5、E1 + A = E2 - E1 + P(V2 - V1 ) = ( E2 + PV2 ) - (E1 + PV1 ) PPP=dQMMmolCTT1T2所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 Q = E2 - E1 + A = E2 - E1 + P(V2 - V1 ) = ( E2 + PV2 ) - (E1 + PV1 ) = H2 - H1PPP=dQMMmolCTT1T2所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 Q = E2 - E1 + A = E2 - E1 + P(V2 - V1 ) = ( E2 + PV2 ) - (E1 +

6、 PV1 ) = H2 - H1 （ H 稱為焓）PPP=dQMMmolCTT1T2所以定壓摩爾熱容：R=CCV+PPP=()QMMmolCTT21 Q = E2 - E1 + A = E2 - E1 + P(V2 - V1 ) = ( E2 + PV2 ) - (E1 + PV1 ) = H2 - H1 （ H 稱為焓）因此，在等壓變化中，焓的改變等于所吸收的熱量。PPP=dQMMmolCTT1T2 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTPV1122ppIII.OVVQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTPV1122ppIII.O特征：dT = 0VVQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TT

7、PV1122ppIII.O特征：dT = 0dE = 0VVQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTPV1122ppIII.O特征：dT = 0dE = 0AQ=TTVVQQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTPV1122ppIII.O特征：dT = 0dE = 0A=TTPdVVVQQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTPV111222ppIII.O特征：dT = 0dE = 0AMM=TRTTPdV=molVdVVVVVQQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源TTPVv1112222ppIII.O特征：dT = 0dE = 0AMMMv=TTRTRTTPdV=molmolVdV=AMln1VVVVQQ 三、等溫過(guò)程恒溫大熱源T

8、QTPVv1112222ppIII.O特征：dT = 0dE = 0AQMMMv=TTRTRTTPdV=molmolVdV=AMln1VVVVp2MRTmol=Mln1p 三、等溫過(guò)程四、絕熱過(guò)程絕熱套四、絕熱過(guò)程IIIPVO.絕熱套四、絕熱過(guò)程IIIPVO.絕熱套特征：dQ = 0四、絕熱過(guò)程IIIPVO.絕熱套特征：A = EdQ = 0四、絕熱過(guò)程IIIPVO.絕熱套特征：A = E=MMmolCV1?()TT2dQ = 0四、絕熱過(guò)程絕熱方程：絕熱方程：dA =dE絕熱方程：dA =PdV =VMMmolC dT(1)dE絕熱方程：dA =PdV =RTVPMMMmolmolC dTV

9、=M(1)dE絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVVPMMMmolmolC dTV=MMM+(2)(1)dE絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVVPMMMmolmolC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由dE(2)式得：絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=PdE(2)式得：絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVPPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CCdE(2)式得：V泊松比絕

10、熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CC泊松比dE(2)式得：V=PdVdP絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CCdE(2)式得：PVV=P=dVdPlnln+C泊松比絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CCdE(2)式得：VC=lnPPVV=P=dVdPl

11、nln+C泊松比絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CC泊松方程絕熱方程()dE(2)式得：VC=lnPPVV=P=dVdPlnln+C泊松比絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmolCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CCP=泊松方程絕熱方程()VCdE(2)式得：VC=lnPPVV=P=dVdPlnln+C泊松比絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmol

12、CCC dTV=MMM+(1)、(2)式得：(2)(1)由=P令：CCP=泊松方程絕熱方程()VVCC或T1dEVC=lnPPVV=P=dVdPlnln+C泊松比絕熱方程：dA =PdV =molRdTRTVdPPdVdVdPVVVVPPPMMMmolmolCCCC dTV=MMM+(1)、(2)(1)由=P令：CCPP=泊松方程絕熱方程()VVCC或T1T12dE(2)式得：VC=lnPPVV=P=dVdPlnln+C泊松比絕熱線與等溫線比較絕熱線與等溫線比較PV=C絕熱線與等溫線比較PVdP=+dVPV=C0PVA0等溫絕熱.絕熱線與等溫線比較PVdP=+dPddVPPVV=C0()PVA

13、0等溫絕熱.VT絕熱線與等溫線比較PVPdP=+dVPPVV=CC0.VA0等溫絕熱dPdPV=()VT絕熱線與等溫線比較PVVdP=+dPdVdVPPVVV=CC0P10P.VA0等溫絕熱dPdPV=()VT絕熱線與等溫線比較PVVdP=+dPdPdVdVPPVVV=CC0)(PP10VP.VA0等溫絕熱dPdPV=()VdVQT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VA.VdPdP()AdV0等溫絕熱dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VA.

14、VdPdP()AdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫絕熱dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VdPdP()AdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：等溫絕熱dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VdPdP()AdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：n等溫絕熱dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVP

15、PVVV=CC0)()PP10VVA.VdPdP()AdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：nP等溫絕熱dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VdPdP()AdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPV等溫絕熱dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VAdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPVn等溫絕熱(dPdP()dPdPV=()VAdVdVd

16、VQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VAdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPPVn等溫絕熱(dPdP()dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VAdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPPVVn等溫絕熱(dPdP()dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VAdV0膨脹相同的體

17、積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPPVVnT等溫絕熱(dPdP()dPdPV=()VAdVdVdVQQQTTT絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()PP10VVA.VAdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPPVVnTw等溫絕熱(dPdP()dPdPV=()VAdVdVdVQQTTTQ絕熱線與等溫線比較PVPVdP=+dPdPdPdPdVdVPPVVV=CC0)()TPP10QVVQAA.VAdV0膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強(qiáng)下降得快等溫：絕熱：nPPPVVnTw等溫絕熱(QdPdP()TdPPV=()TdVdVdVdV例：1

18、 mol 理想氣體 ( 設(shè) CV = 5R /2 ) 以狀態(tài) A ( P1，V1 ) 沿 P-V 圖所示直線變化到狀態(tài) B ( P2，V2 )，試求：(1)氣體的內(nèi)能的增量；(2)氣體對(duì)外界所作的功；(3)氣體吸收的熱量；(4)此過(guò)程的摩爾熱容。VABV1V2PP2P1例：1 mol 理想氣體 ( 設(shè) CV = 5R /2 ) 以狀態(tài) A ( P1，V1 ) 沿 P-V 圖所示直線變化到狀態(tài) B ( P2，V2 )，試求：(1)氣體的內(nèi)能的增量；(2)氣體對(duì)外界所作的功；(3)氣體吸收的熱量；(4)此過(guò)程的摩爾熱容。解：(1) E= CV ( T2 -T1 ) VABV1V2PP2P1例：1

19、mol 理想氣體 ( 設(shè) CV = 5R /2 ) 以狀態(tài) A ( P1，V1 ) 沿 P-V 圖所示直線變化到狀態(tài) B ( P2，V2 )，試求：(1)氣體的內(nèi)能的增量；(2)氣體對(duì)外界所作的功；(3)氣體吸收的熱量；(4)此過(guò)程的摩爾熱容。解：(1) E= CV ( T2 -T1 ) = 5R( T2 -T1 )/2VABV1V2PP2P1例：1 mol 理想氣體 ( 設(shè) CV = 5R /2 ) 以狀態(tài) A ( P1，V1 ) 沿 P-V 圖所示直線變化到狀態(tài) B ( P2，V2 )，試求：(1)氣體的內(nèi)能的增量；(2)氣體對(duì)外界所作的功；(3)氣體吸收的熱量；(4)此過(guò)程的摩爾熱容。解

20、：(1) E= CV ( T2 -T1 ) = 5R( T2 -T1 )/2= 5( P2V2 - P1V1 )/2VABV1V2PP2P1例：1 mol 理想氣體 ( 設(shè) CV = 5R /2 ) 以狀態(tài) A ( P1，V1 ) 沿 P-V 圖所示直線變化到狀態(tài) B ( P2，V2 )，試求：(1)氣體的內(nèi)能的增量；(2)氣體對(duì)外界所作的功；(3)氣體吸收的熱量；(4)此過(guò)程的摩爾熱容。解：(1) E= CV ( T2 -T1 ) = 5R( T2 -T1 )/2= 5( P2V2 - P1V1 )/2(2) A = S = ( P2V2 - P1V1 )/2VABV1V2PP2P1例：1 mol 理想氣體 ( 設(shè) CV = 5R /2 ) 以狀態(tài) A ( P1，V1 ) 沿 P-V 圖所示直線變化到狀態(tài) B ( P2，V2 )，試求：(1)氣體的內(nèi)能的增量；(2)氣體對(duì)外界所作的功；(3)氣體吸收的熱量；(4)此過(guò)程的摩爾熱容。解：(1) E= CV ( T2 -T1 ) = 5R( T2 -T1 )/2= 5( P2V2 - P1V1 )/2(2) A = S = ( P2V2 - P1V1 )/2(3)