關(guān)關(guān)雎鳩-南郵-大學(xué)物理課件-13-4熱一律在四個(gè)等值過程中的應(yīng)用

第四節(jié)熱力學(xué)第一定律在等值過程中的應(yīng)用一、等容過程等容過程也稱等體過程。1.過程特點(diǎn)系統(tǒng)的體積不變2.過程方程3.過程曲線§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/一、等容過程4.內(nèi)能增量5.功由于等容過程體積不變，P~V圖曲線下的面積為0，氣體作功為0。6.熱量7.熱力學(xué)第一定律應(yīng)用§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/一、等容過程等容摩爾熱容單原子分子氣體雙原子分子氣體意義：等容過程系統(tǒng)吸熱全部轉(zhuǎn)變成內(nèi)能?！?.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/一、等容過程多原子分子氣體內(nèi)能增量又可寫成此公式不僅適用于等容過程，對(duì)任何過程都適用?！?.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/一、等容過程二、等壓過程1.過程特點(diǎn)系統(tǒng)的壓強(qiáng)不變2.過程方程3.過程曲線§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/二、等壓過程4.內(nèi)能增量5.功6.熱量7.熱力學(xué)第一定律應(yīng)用壓強(qiáng)不變§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/二、等壓過程等壓摩爾熱容單原子分子氣體雙原子分子氣體Mayer公式§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/二、等壓過程多原子分子氣體CP,m>CV,m的物理意義:

1mol理想氣體溫度升高1oC，對(duì)于等容過程,體積不變吸熱只增加系統(tǒng)內(nèi)能，而對(duì)于等壓過程除了增加系統(tǒng)內(nèi)能外，還要對(duì)外作功，所吸收的熱量要更多一些。§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/二、等壓過程三、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§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/三、等壓過程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）§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/三、等壓過程6.熱量由過程方程則等溫過程的功CT是否有意義呢？對(duì)于等溫過程溫度不變，系統(tǒng)要升高1oC需吸收無(wú)限多的熱量。則等溫摩爾熱容CT趨于無(wú)限大。（2）§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/三、等壓過程7.熱力學(xué)第一定律應(yīng)用因此無(wú)法使用公式計(jì)算等溫過程的熱量。等溫過程則意義：等溫過程系統(tǒng)吸熱全部用來(lái)對(duì)外作功?！?.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/三、等壓過程四、絕熱過程1.過程特點(diǎn)系統(tǒng)與外界絕熱。無(wú)熱量交換。絕熱材料系統(tǒng)對(duì)外作功全部靠?jī)?nèi)能提供。絕熱過程摩爾熱容為0?！?.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程2.內(nèi)能增量3.熱力學(xué)第一定律應(yīng)用絕熱過程系統(tǒng)對(duì)外作功，全部是靠降低系統(tǒng)內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的。絕熱過程§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程5.功由和上下同除以CV,,m（1）§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程定義摩爾熱容比則（2）由（3）有氣體絕熱膨脹氣體絕熱壓縮§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程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。再如氣缸活塞急速下壓，溫度升高，使乙醚燃燒。摩爾熱容比單原子分子氣體§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程6.過程方程由熱力學(xué)第一定律的微小過程應(yīng)用公式雙原子分子氣體多原子分子氣體§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程由理想氣體狀態(tài)方程（2）全微分（3）（3）-（1）式（1）兩邊乘R有§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程由和兩邊同除以PV§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程積分（4）由（2）式與（4）消P（5）由（2）式與（4）消V（6）§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程7.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§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程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。意義：對(duì)于相同體積變化，等溫過程對(duì)外§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程作功溫度不變，系統(tǒng)從外界吸收熱量，壓強(qiáng)P下降較慢；對(duì)于絕熱過程，系統(tǒng)對(duì)外作功全部靠?jī)?nèi)能提供，所以壓強(qiáng)下降得較快，曲線較陡。例：討論下列幾個(gè)過程溫度變化、內(nèi)能增量、功、熱量的正負(fù)。§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程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§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程由熱力學(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§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/四、絕熱過程由熱力學(xué)第一定律放熱3.絕熱膨脹過程由熱力學(xué)第一定律§4.熱一律在等值過程中的應(yīng)用/