《大學(xué)物理學(xué)教程(第二版)上冊:8-4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大學(xué)物理學(xué)教程(第二版)上冊:8-4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程(10頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程一一 等溫過程等溫過程熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律0dE恒溫?zé)嵩春銣責(zé)嵩碩VRTp21dVVTVpWQTVpWQTTddd12),(11TVp),(22TVp1p2p1V2VpVOVd特征特征 常量常量T過程方程過程方程pV常量常量第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程EEVVRTWQVVTTd2112lnVVRT21lnppRT12),(11
2、TVp),(22TVp1p2p1V2VpVo等溫等溫膨脹膨脹W12),(11TVp),(22TVp1p2p1V2VpVoW等溫等溫壓縮壓縮TQTQ W W第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVo二二 絕熱過程絕熱過程與外界無熱量交換的過程與外界無熱量交換的過程)(12m,TTCV0dQ特征特征TCVTTdm,21TCEVddm,21dVVaVpWVd絕熱的汽缸壁和活塞絕熱的汽缸壁和活塞EWadd熱一律熱一律0dd EWa第八章第
3、八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程)(2211m,m,m,VpVpCCCWVpVa12211VpVpWa)(21m,TTCWVa若已知若已知 及及2211,VpVp),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVoWEWaRTpV)(2211m,RVpRVpCWVa從從 可得可得由熱力學(xué)第一定律有由熱力學(xué)第一定律有第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程 絕熱過程方程的推導(dǎo)絕
4、熱過程方程的推導(dǎo)EWQdd,0dTCVpVddm,RTpVTCVVRTVddm,TTVVd11dTTRCVVVddm,分離變量得分離變量得),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVo0Q絕絕 熱熱 方方 程程TV1pVTp1常量常量常量常量常量常量第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVoW絕絕 熱熱 膨膨 脹脹),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVoW絕絕 熱熱 壓壓 縮縮1E2E1E2E
5、 W W第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程三三 絕熱線和等溫線絕熱線和等溫線絕熱絕熱過程曲線的斜率過程曲線的斜率等溫等溫過程曲線的斜率過程曲線的斜率0ddpVVp0dd1pVVpVAAaVpVp)dd(AATVpVp)dd( 絕熱線的斜率大于絕熱線的斜率大于等溫線的斜率等溫線的斜率. .pV常量常量pV常量常量ApBVAVApVoT0QVapTpBC常量常量第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的
6、等溫過程和絕熱過程 例例1 設(shè)有設(shè)有 5 mol 的氫氣,最初的壓強(qiáng)為的氫氣,最初的壓強(qiáng)為 溫度為溫度為 ,求在下列過程中,把氫氣壓縮為原體積,求在下列過程中,把氫氣壓縮為原體積的的 1/10 需作的功需作的功: (1)等溫過程;()等溫過程;(2)絕熱過程)絕熱過程 ;( 3)經(jīng)這兩過程后,氣體的壓強(qiáng)各為多少?)經(jīng)這兩過程后,氣體的壓強(qiáng)各為多少?Pa10013. 15C20解解 (1)等溫過程)等溫過程J1080. 2ln 41212VVRTW(2)氫氣為雙原子氣體)氫氣為雙原子氣體40. 1)2(iiK753)(12112VVTT1T2T121p2p1V10122VVVpVo2p12TT
7、0QT 2常量常量第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程K7532T)( 12,12TTCWmV11,KmolJ44.20mVCJ1070. 4412W(3)對(duì)等溫過程)對(duì)等溫過程Pa10013.1)(62112VVpp對(duì)絕熱過程對(duì)絕熱過程, 有有Pa1055. 2)(62112VVpp1T2T121p2p1V10122VVVpVo2p12TT 0Q 2T常量常量第八章第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)教程物理學(xué)教程(第二版)(第二版)8 4 8 4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體
8、的等溫過程和絕熱過程 例例2 2 氮?dú)庖夯?,把氮?dú)夥旁谝粋€(gè)絕熱的汽缸中氮?dú)庖夯训獨(dú)夥旁谝粋€(gè)絕熱的汽缸中. .開開始時(shí)始時(shí), , 氮?dú)獾膲簭?qiáng)為氮?dú)獾膲簭?qiáng)為5050個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為 300 K; 300 K; 經(jīng)急速膨脹后經(jīng)急速膨脹后, ,其壓強(qiáng)降至其壓強(qiáng)降至 1 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓, , 從而使氮從而使氮?dú)庖夯瘹庖夯? . 試問此時(shí)氮的溫度為多少試問此時(shí)氮的溫度為多少 ? ? 解解 氮?dú)饪梢暈槔硐霘怏w氮?dú)饪梢暈槔硐霘怏w, 其液化過程為絕熱過程其液化過程為絕熱過程.K0 .98)(/ ) 1(1212ppTTPa10013. 15051pK3001TPa10013.152p40. 1)2(ii5i