第二节 理想气体的热力过程.ppt

要介绍的内容,1.,理想气体的等体过程,;,2.,理想气体的等压过程,;,3.,理想气体的等温过程,;,4.,理想气体的绝热过程。,主要介绍相应变化过程中的,热量,、,内能,及,功,如何变化。,（,1,）,（,理想气体的,共性）,18-2,理想气体的热力学过程,（,2,）,解决过程中能,量转换的问题,一、等体过程 摩尔定体热容,1,、特性,常量,2,、热力学第一定律,:,单位,一、等体过程 摩尔定体热容,3,、摩尔定容热容,:,理想气体在等体过程中吸收的量,使温度升高,其摩尔定体热容为,热力学第一定律,等体,升,压,1,2,等体,降,压,1,2,1,2,二、等压过程 摩尔定压热容,1,、特 性,常量,功,A,2,、热一律,1,2,二、等压过程 摩尔定压热容,3,、摩尔定压热容,:,理想气体在等压过程中吸收的热量 ，温度升高 ，其摩尔定压热容为,A,迈耶公式,:,比热容比,二、等压过程 摩尔定压热容,1,2,A,1,2,A,等 压,膨 胀,1,2,A,等 压,压 缩,A,A,三、等温过程,2,、热力学第一定律,恒温热源,T,1,2,1,、特征,常量,三、等温过程,1,2,1,2,等温,膨胀,A,1,2,A,等温,压缩,A,A,1,2,四、绝热过程,与外界无热量交换的过程,1,、特征,2,、热一律,若已知 及,1,2,W,从 可得,3,、绝热过程方程的推导,1,2,由 得,:,消去 得：,常量,把 代入上式就可得到,常量,常量,1,2,A,绝 热,膨 胀,1,2,A,绝 热,压 缩,A,A,绝热线和等温线,绝热,过程曲线的斜率,等温,过程曲线的斜率,绝热线的斜率大于等温线的斜率,.,常量,常量,A,B,C,常量,意义：,对于相同体积变化，,等温过程,对外作功温度不变，系统从外界吸收热量，压强,P,下降较慢,;,对于,绝热过程,，系统对外作功全部靠内能提供，所以压强下降得较快，曲线较陡。,绝热线和等温线,绝热线的斜率大于等温线的斜率,.,A,B,C,常量,例,18-1,一个理想气体系统由状态,1(,T,1,),经绝热过程到达状态,2(,T,2,),，,由状态,2,经等体过程到达状态,3(,T,3,),，,又由状态,3,经绝热过程到达状态,4(,T,4,),，,最后由等体过程回到状态,1,。求系统在整个过程中吸收和放出的热量，系统对外界作的净功以及内能的变化。,解,由图可见，整个过程构成,一闭合曲线，系统的内能不变。,1,2,和,3,4,都是绝热过程；,2,3,和,41,是等体过程。,23,吸热,p,V,2,V,1,V,o,1,2,3,4,4,1,放热,1,2,，外界对系统作的功,A,1,等于系统内能的增加,3,4,中，外界对系统所作的功,A,2,应为,在整个过程中系统对外界所作的功为,例,2,如图所示，使,mol,氧气（,1,）从状态,a,等温变化到状态,b2,）从状态,a,等体变化到状态,c,，再等压变化到状态,b,。试分别计算气体所作的功及吸收的热量。,解,（,1,）,从状态,a,等温膨胀到状态,b,，吸收的热量与对外所作的功相等：,例,2,如图所示，使,mol,氧气（,1,）从状态,a,等温变化到状态,b,；（,2,）从状态,a,等体变化到状态,c,，再等压变化到状态,b,。试分别计算气体所作的功及吸收的热量。,解,（,2,）,a-,c-b,过程：,等体,过程,等压,过程,例,3,一定质量的理想气体先后经历两个绝热过程即,1,态到,2,态，,3,态到,4,态,(,如图所示,),且,T,1,=,T,3,、,T,2,=,T,4,，在,1,态与,3,态，,2,态与,4,态之间可分别连接两条等温线。求证：,(1),V,2,/,V,1,=,V,4,/,V,3,；,(2),W,1,2,=,W,3,4,证,（,1,）由泊松公式及状态方程可得,3,1,2,4,P,V,o,同理,1,2,3,4,考虑到,T,1,=,T,3,，,T,2,=,T,4,，,由上两式可得,（2）,考虑到,T,1,=,T,3,，,T,2,=,T,4,，,所以,W,1,2,=,W,3,4,