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螺旋汲水器永动机模型 16世纪70年代，意大利出现了螺旋汲水器永动机设计 第五章作业 一、5.2、5.4 二、5.7、5.8、5.9、5.15 三、5.16、5.20、5.21 说明 显然， 多方过程方程： 1、多方过程与其他已知过程的关系 多方过程指的是一类过程，过程数量有无数多个。 变换得 2、多方指数与摩尔热容 3、多方指数的功 绝热过程中功的公式都适用 当 4、负热容现象 恒星演变过程：超新星爆发，白矮星、中子星和黑洞的形成。 此时，气体对外所做的功大于系统吸收的热量，一部分功是靠减少内能实现的，所以虽然系统吸收了热量，但温度却降低了，得到负热容。 时， 或者，外界对气体所做的功大于系统放出的热量，一部分功转化为热量放出，另一部分功增加内能，所以虽然系统放出热量，但温度却提高了，得到负热容。 陨石下落过程： 例: 有8×10-3kg氧气,体积为0.41×10-3m3 ,温度为27℃.如氧气作绝热膨胀,膨胀后的体积为4.1×10-3m3 ,问气体作多少功？如作等温膨胀,膨胀后的体积也为4.1×10-3m3 ,问气体作多少功？ 解： 已知 m 8×10-3kg V1 0.41×10-3m3 T1 273+27 300 K i 5 M 32×10-3kg/mol V2 4.1×10-3m3 1）绝热膨胀 由绝热方程 2）等温膨胀 热力学基本计算公式 热力学过程中吸放热的判断 §5.6 焦耳-汤姆孙效应 理想气体内能仅仅是温度的函数，与气体的体积无关，而实际气体的内能既与温度有关，也与体积有关。 1、实验装置 在绝热性能良好的管道中装置一个由多孔物质制成的多孔塞。多孔塞对气体有较大的阻滞作用，使气体不容易很快通过，从而能够在两边维持一定的压强差。实验时使气体不断地从高压一边经多孔塞流向低压一边，并使气体保持稳定流动状态，即保持两边的压强分别为p1，p2，用温度计T1，T2测定两边气体稳定情况下的温度及其温差。 一、焦耳-汤姆孙实验 §5.6 焦耳-汤姆孙效应 理想气体内能仅仅是温度的函数，与气体的体积无关，而实际气体的内能既与温度有关，也与体积有关。 1、实验装置 在绝热性能良好的管道中装置一个由多孔物质制成的多孔塞。多孔塞对气体有较大的阻滞作用，使气体不容易很快通过，从而能够在两边维持一定的压强差。实验时使气体不断地从高压一边经多孔塞流向低压一边，并使气体保持稳定流动状态，即保持两边的压强分别为p1，p2，用温度计T1，T2测定两边气体稳定情况下的温度及其温差。 一、焦耳-汤姆孙实验 在绝热条件下高压气体经过多孔塞流到低压一边的过程称为节流过程。对于一个绝热的膨胀过程，一般总有V2 V1，p1 p2。 2、实验结果 ①在室温，大多数的气体通过多孔塞后温度降低，氢和氦在通过多孔塞后温度升高。 气体在一定压强下经过绝热节流膨胀过程而发生温度变化的现象，称为焦耳－汤姆孙效应。若气体温度降低，即?T 0，叫正焦耳－汤姆孙效应──致冷效应。若气体温度升高，即?T 0，叫负焦耳－汤姆孙效应──致温效应。 节流致冷效应可用来使气体降温和液化，是目前低温过程中的重要手段之一。 ②对同一种非理想气体而言，焦耳－汤姆孙效应可以是正的，也可以是负的，具体结果由气体的温度和压强决定。 在一定的压强和温度下，如果气体经过节流膨胀过程后温度不变，称为零焦耳－汤姆孙效应。发生零焦耳－汤姆孙效应时的温度称为转换温度。 注意：这个零效应只是在特定的温度和压强下才发生的，和理想气体经节流膨胀永远发生零效应有本质的区别。 将发生零焦耳－汤姆孙效应时的温度和压强记录，即可得到一条转换曲线。 曲线上点表示在一定压强下的转换温度。气体在曲线上每一点所对应的状态下进行微小的节流膨胀后温度将不改变。可以看出，在压强小于某一极大值时，对应每一压强有两个转换温度，在两个温度之间是致冷区，以外是致温区。想得到正焦耳－汤姆孙效应，则必须使压强和温度在致冷区。 转换温度在致冷和液化技术上具有重要的意义。通常给出的某种物质在一点压强下的转换温度的数值，是指较高的温度数值即图中曲线与纵坐标轴交点A的温度。其意义是：当温度处于这个温度以上时，无论初态压强为何值进行节流膨胀均不会发生正效应。 曲线上点表示在一定压强下的转换温度。气体在曲线上每一点所对应的状态下进行微小的节流膨胀后温度将不改变。可以看出，在压强小于某一极大值时，对应每一压强有两个转换温度，在两个温度之间是致冷区，以外是致温区。想得到正焦耳－汤姆孙效应，则必须使压强和温度在致冷区。 转换温度在致冷和液化技术上具有重要的意义。通常给出的某种物质在一点压强下的转换温度的数值，是指较高的温度数值即图中曲线与纵坐标轴交点A的温度。其意义是：当温度处于这个温度以上时，无论初态压强为何值进行节流膨胀均不会发生正效应