13-04理想气体的等温过程和绝热过程.ppt

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1、第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程一一 等温过程等温过程热力学第一定律热力学第一定律恒恒温温热热源源T12特征特征 常量常量过程方程过程方程常量常量第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程12等温等温膨胀膨胀W12W等温等温压缩压缩 W W第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程12二二 绝热过程绝热过程与外界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程特征特征绝热的绝热的汽缸壁和活塞汽缸壁和活塞热一律热一律第

2、第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程若已知若已知 及及12W从从 可得可得由热力学第一定律有由热力学第一定律有第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程 绝热过程方程的推导绝热过程方程的推导分离变量得分离变量得12绝绝 热热 方方 程程常量常量常量常量常量常量第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程12W绝绝 热热 膨膨 胀胀12W绝绝 热热 压压 缩缩 W W第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想

3、气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程三三 绝热线和等温线绝热线和等温线绝热绝热过程曲线的斜率过程曲线的斜率等温等温过程曲线的斜率过程曲线的斜率 绝热线的斜率大于绝热线的斜率大于等温线的斜率等温线的斜率.常量常量常量常量ABC常量常量第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程 例例1 设有设有 5 mol 的氢气，最初的压强为的氢气，最初的压强为 温温度为度为 ，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积的，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积的 1/10 需作的功需作的功:1）等温过程，）等温过程，2）绝热过程）绝热过程.3）经

4、这）经这两过程后，气体的压强各为多少？两过程后，气体的压强各为多少？解解 1）等温过程）等温过程2）氢气为双原子气体）氢气为双原子气体由表由表查得查得 ，有，有12常量常量第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程3）对等温过程）对等温过程对绝热过程对绝热过程,有有12常量常量第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程 例例2 2 氮气液化，氮气液化，把氮气放在一个绝热的汽缸中把氮气放在一个绝热的汽缸中.开始时开始时,氮气的压强为氮气的压强为5050个标准大气压、温度为个标准

5、大气压、温度为300K;300K;经急速膨胀后经急速膨胀后,其压强降至其压强降至 1 1个标准大气压个标准大气压,从而使氮从而使氮气液化气液化 .试问此时氮的温度为多少试问此时氮的温度为多少?解解 氮气可视为理想气体氮气可视为理想气体,其液化过程为绝热过程其液化过程为绝热过程.氮气为双原子气体由表查得氮气为双原子气体由表查得第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程 例例3 在一气缸内放有一定量的水，活塞与汽缸在一气缸内放有一定量的水，活塞与汽缸间的摩擦不计缸壁由间的摩擦不计缸壁由良良导热材料制成导热材料制成.作用于活塞上作用于活塞上的压强的压强 .开始时开始时,活塞与水面接触活塞与水面接触.若使环境若使环境(热源热源)温度非常缓慢地升高到温度非常缓慢地升高到 .求把求把单位质量的水汽化为水蒸汽单位质量的水汽化为水蒸汽,水的内能改变了多少水的内能改变了多少?已知已知水的汽化热为水的汽化热为 水的密度水的密度水蒸汽的密度水蒸汽的密度解解 水汽化所需的热量水汽化所需的热量水汽化后体积膨胀为水汽化后体积膨胀为水水水蒸气水蒸气 热源热源第第13章热力学基础章热力学基础134134 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程水水水蒸气水蒸气 热源热源