等温过程和绝热过程精选课件.ppt

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1、关于等温过程和绝热过程第一页，本课件共有29页一、等温过程一、等温过程1 1.过程特点过程特点过程特点过程特点系统的温度不变系统的温度不变2 2.过程方程过程方程过程方程过程方程3 3.过程曲线过程曲线恒恒温温源源第二页，本课件共有29页4.内能增量内能增量内能增量内能增量5 5.功功功功由理想气体状态方程由理想气体状态方程等温过程的功等温过程的功（1）第三页，本课件共有29页6 6.热量热量由过程方程由过程方程则等温过程的功则等温过程的功CT 是否有意义呢？是否有意义呢？对于等温过程温度不变，系统要升高对于等温过程温度不变，系统要升高1K需吸收无限多的热量，则等温摩尔热容需吸收无限多的热量，

2、则等温摩尔热容CT 趋于无限趋于无限大，这是没有意义的。大，这是没有意义的。（2）第四页，本课件共有29页7 7.热力学第一定律应用热力学第一定律应用热力学第一定律应用热力学第一定律应用因此无法使用因此无法使用计算等温过程的热量。计算等温过程的热量。等温过程等温过程则则意义：意义：等温过程中系统吸收的热量全部用来对外作功。等温过程中系统吸收的热量全部用来对外作功。第五页，本课件共有29页二、绝热过程二、绝热过程1 1.过程特点过程特点过程特点过程特点系统与外界绝热，无热量交换。系统与外界绝热，无热量交换。绝热材料系统内能的减少全部用来对外作功。系统内能的减少全部用来对外作功。绝热过程的（摩尔）

3、热容为绝热过程的（摩尔）热容为0。第六页，本课件共有29页2 2.内能增量内能增量3 3.热力学第一定律应用热力学第一定律应用热力学第一定律应用热力学第一定律应用 绝热过程中系统对外所作的功全部靠降低系统的内能绝热过程中系统对外所作的功全部靠降低系统的内能来实现。来实现。第七页，本课件共有29页4 4.功功功功（1）由摩尔热容比由摩尔热容比 气体绝热膨胀气体绝热膨胀气体绝热压缩气体绝热压缩第八页，本课件共有29页 例如压缩空气从喷嘴中急速喷出，气体绝热膨胀，温度下例如压缩空气从喷嘴中急速喷出，气体绝热膨胀，温度下降，甚至液化。降，甚至液化。再如气缸活塞急速压缩，温度升高，使易燃物燃烧。再如气缸

4、活塞急速压缩，温度升高，使易燃物燃烧。单原子分子气体单原子分子气体双原子刚性分子气体双原子刚性分子气体多原子刚性分子气体多原子刚性分子气体第九页，本课件共有29页思考题思考题1 当打开一瓶装有香槟、苏打水当打开一瓶装有香槟、苏打水饮料或者任何其它碳酸饮料瓶时，饮料或者任何其它碳酸饮料瓶时，在开瓶瞬间，为什么瓶口的周围会在开瓶瞬间，为什么瓶口的周围会形成一团白雾，或者看见瓶口突然形成一团白雾，或者看见瓶口突然冒出白烟？冒出白烟？香香槟槟在开启的瞬在开启的瞬间间，内部有二氧化碳和水蒸气的，内部有二氧化碳和水蒸气的压压强强大于大气大于大气压压，气体迅速膨，气体迅速膨胀胀到大气中，在此到大气中，在此过

5、过程中气体来程中气体来不及从外界吸收不及从外界吸收热热量，可近似量，可近似为绝热过为绝热过程。气体膨程。气体膨胀胀后体后体积积增大，增大，对对外界大气做正功，内能的减小，使气体温度降外界大气做正功，内能的减小，使气体温度降低，从而造成气体中水蒸气凝低，从而造成气体中水蒸气凝结结成小水滴，从而形成成小水滴，从而形成雾雾。第十页，本课件共有29页5 5.绝热过程方程绝热过程方程第十一页，本课件共有29页6.过程曲线过程曲线过程曲线过程曲线将绝热线与等温线比较。将绝热线与等温线比较。.等温线斜率等温线斜率.绝热线斜率绝热线斜率全微分全微分斜率斜率第十二页，本课件共有29页全微分全微分绝热线斜率绝热线

6、斜率与等温线斜率比较与等温线斜率比较绝热线斜率是等温线斜率的绝热线斜率是等温线斜率的 倍。绝热线要比等温倍。绝热线要比等温线陡。线陡。第十三页，本课件共有29页意义：意义：对于相同体积变化，等对于相同体积变化，等温膨胀过程中系统的压强温膨胀过程中系统的压强 P 的的下降完全由系统密度的减小引下降完全由系统密度的减小引起；对于绝热膨胀过程，系统起；对于绝热膨胀过程，系统压强的下降由密度的减小和温压强的下降由密度的减小和温度的降低共同产生。因此绝热度的降低共同产生。因此绝热过程中压强的变化快于等温过过程中压强的变化快于等温过程。程。第十四页，本课件共有29页例例1.一定量的理想气体从体积一定量的理

7、想气体从体积 V1 膨胀到体膨胀到体积积 V2 分别经历的过程是：分别经历的过程是：AB 等压过程；等压过程；AC 等温过程；等温过程；AD 绝热过程绝热过程,其中吸热最其中吸热最多的过程。多的过程。A （A）是）是 A B；（B）是）是 A C;（C）是）是 A D；（D）既是）既是 A B 也也是是 A C,两过程吸热两过程吸热一样多。一样多。第十五页，本课件共有29页例例2.一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了则根据热力学定律可以断定：升高了则根据热力学定律可以断定：（1）该理想气体系统在此过程中吸了热）该理想气体系统在此过程中吸了热（2

8、）在此过程中外界对该理想气体系统作了）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功正功（3）该理想气体系统的内能增加了）该理想气体系统的内能增加了（4）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功又对外作了正功以上正确的断言是：以上正确的断言是：C(A)(1)、(3).(B)(2)、(3).(C)(3).(D)(3)、(4).(E)(4).第十六页，本课件共有29页1.等容降压过程；等容降压过程；2.等压压缩过程；等压压缩过程；3.绝热膨胀过程；绝热膨胀过程；4.未知过程与等温线有两个交点。未知过程与等温线有两个交点。解答：解答：1.等容降压过程等容降

9、压过程曲线下面积为曲线下面积为 0由由例例3：讨论下列几个过程中温度的变化、内能增量、功、热讨论下列几个过程中温度的变化、内能增量、功、热量的正负。量的正负。第十七页，本课件共有29页由热力学第一定律由热力学第一定律2.等压压缩过程等压压缩过程体积收缩，曲线体积收缩，曲线下面积为负值。下面积为负值。由由放热过程放热过程第十八页，本课件共有29页由热力学第一定律由热力学第一定律放热放热3.绝热膨胀过程绝热膨胀过程由热力学第一定律由热力学第一定律第十九页，本课件共有29页4.未知过程与等未知过程与等温线有两个交点温线有两个交点由于由于1、2点在等点在等温线上，温线上，由热力学第一定律由热力学第一定

10、律放热放热第二十页，本课件共有29页例例4.温度为温度为 25 C、压强为、压强为 1 atm 的的 1 mol 刚性双原子分刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍倍(1)计算这个过程中气体对外的功计算这个过程中气体对外的功.(2)假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍倍,那么气体对那么气体对外做的功又是多少外做的功又是多少?摩尔气体常数摩尔气体常数第二十一页，本课件共有29页解：解：（1）等温过程气体对外作功为）等温过程气体对外作功为（2）绝热过程气体对外作功）绝热过程气体对外作功第二十二页，本课件共有2

11、9页例例5.0.02kg 的氦气（视为理想气体）的氦气（视为理想气体）,温度由温度由 17C 升升为为27 C,若在升温过程中若在升温过程中,（1）体积保持不变；（）体积保持不变；（2）压强保持不变；（压强保持不变；（3）不与外界交换热量。试分别求出）不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体作的功。气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体作的功。第二十三页，本课件共有29页第二十四页，本课件共有29页例例6.一定质量的理想气体一定质量的理想气体,由状态由状态a经经b到达到达c,（如图（如图,abc为一直线）求此过程中。为一直线）求此过程中。（1）气体对外做的功；）气体对外做的功；（2）气体内能的增加；）气体内能的增加；（3）气体吸收的热量；）气体吸收的热量；(1atm=1.013105Pa).第二十五页，本课件共有29页第二十六页，本课件共有29页第二十七页，本课件共有29页第二十八页，本课件共有29页感感谢谢大大家家观观看看第二十九页，本课件共有29页