狀態(tài)-過程-理想氣體

1.氣體狀態(tài)參量反映物體冷熱程度的物理量，其高低反映內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。熱力學(xué)溫標(biāo)(T:K)與攝氏溫標(biāo)(t:℃)：

t=T-273.15體積V

氣體分子所能到達(dá)的空間。1dm3=1L壓強(qiáng)P力，是大量氣體分子與器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。760mmHg=1.01105Pa?！?-1狀態(tài)過程理想氣體

2.平衡態(tài)和平衡過程熱力學(xué)狀態(tài)平衡態(tài)非平衡態(tài)平衡態(tài)：在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)宏觀性質(zhì)均勻一致、不隨時(shí)間變化的狀態(tài)，熱動(dòng)平衡態(tài)。氣體狀態(tài)（P,V,T）就是指平衡態(tài)。狀態(tài)１到狀態(tài)２是一個(gè)狀態(tài)變化的過程。若此過程足夠緩慢，這個(gè)過程中每一狀態(tài)都可近似看作平衡態(tài)，則叫平衡過程。平衡態(tài)1非平衡態(tài)平衡態(tài)2平衡過程

當(dāng)系統(tǒng)弛豫比宏觀變化快得多時(shí)，這個(gè)過程中每一狀態(tài)都可近似看作平衡態(tài)，該過程就可認(rèn)為是平衡過程。

在過程中每一時(shí)刻，系統(tǒng)都處于平衡態(tài)，這是一種理想過程。u例1：外界對(duì)系統(tǒng)做功，過程無限緩慢，無摩擦。

非平衡態(tài)到平衡態(tài)的過渡時(shí)間，即弛豫時(shí)間，約10-3

秒，如果實(shí)際壓縮一次所用時(shí)間為1秒，就可以說是平衡過程。外界壓強(qiáng)總比系統(tǒng)壓強(qiáng)大一小量△P

，就可以緩慢壓縮。平衡態(tài)和平衡過程3.理想氣體狀態(tài)方程?！R定律PV=constant蓋—呂薩克定律V/T=constant查理定律P/T=constantT不變P不變V不變克拉伯龍方程PV=nRTPV/T=Rn=1molP0V等溫線根據(jù)狀態(tài)方程，系統(tǒng)的壓強(qiáng)、體積、溫度中任兩個(gè)量一定，就可確定系統(tǒng)的狀態(tài)，因此常用P-V圖中的一條曲線來表示系統(tǒng)的靜態(tài)過程，曲線上任一點(diǎn)都表示氣體的一個(gè)平衡態(tài)，這種圖叫狀態(tài)圖。理想氣體狀態(tài)方程例題6-1某種柴油機(jī)的氣缸容積為0.82710-3m3。設(shè)壓縮前其中空氣的溫度47oC，壓強(qiáng)為

8.5104Pa。當(dāng)活塞急劇上升時(shí)可把空氣壓縮到原體積的1/17，使壓強(qiáng)增加到4.2106Pa，求這時(shí)空氣的溫度。如把柴油噴入氣缸，將會(huì)發(fā)生怎樣的情況？（假設(shè)空氣可看作理想氣體。）解:

本題只需考慮空氣的初狀態(tài)和末狀態(tài)，并且把空氣作為理想氣體。我們有理想氣體狀態(tài)方程

這一溫度已超過柴油的燃點(diǎn)，所以柴油噴入氣缸時(shí)就會(huì)立即燃燒，發(fā)生爆炸推動(dòng)活塞作功。已知p1=8.5104Pa,p2=4.2106Pa,

T1=273K+47K=320K理想氣體狀態(tài)方程例題6-2

容器內(nèi)裝有氧氣，質(zhì)量為0.10kg，壓強(qiáng)為

10105Pa

，溫度為470C。因?yàn)槿萜髀?，?jīng)過若干時(shí)間后，壓強(qiáng)降到原來的5/8，溫度降到270C。問(1)容器的容積有多大？

(2)漏去了多少氧氣？求得容器的容積V

為解:(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體狀態(tài)方程所以漏去的氧氣的質(zhì)量為若漏氣若干時(shí)間之后，壓強(qiáng)減小到p

，溫度降到T’。如果用M

表示容器中剩余的氧氣的質(zhì)量，從狀態(tài)方程求得理想氣體狀態(tài)