第三章热力学第一定律.pptVIP

§2.1 准静态过程 举例：系统（初始温度 T1）从外界吸热 热一律对理想气体的应用 §2.4 热容量 一、 定体摩尔热容 二、 定压摩尔热容 §2.5 理想气体的绝热过程 § 2.6 循环过程 §2.7 卡诺循环 2.8 致冷循环（逆循环） 2.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：I（abcda）和 II（a’b’c’d’a’），且两条循环曲线所围面积相等。设循环Ι的效率为 ?，每次循环在高温热源处吸的热量为 Q，循环 II 的效率为 ?，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，则 （A）??,QQ, （B）??,QQ, （C）??,QQ , （D）??,QQ . [ B ] 3.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为S1和S2，则二者的大小关系是： （A）S1S2； （B）S1=S2； （C）S1S2； （D）无法确定。 [ B ] A D C B 4. 一定量的理想气体从体积 V1 膨胀到体积 V2 分别经历的过程是：AB 等压过程； AC 等温过程； AD 绝热过程,其中吸热最多的过程。 [ A ] （A）是 A B ； （B）是 A C ; （C）是 A D ； （D）既是 A B 也是 A C,两过程吸热一样多。 做功最多？内能增加最多？ 5.一定的理想气体,分别经历了上图的 abc 的过程,（上图中虚线为 ac 等温线）,和下图的 def 过程（下图中虚线 df 为绝热线）,判断这两个过程是吸热还是放热。 [ A ] （A）abc 过程吸热, def 过程放热； （B）abc 过程放热, def 过程吸热； （C）abc 过程和 def 过程都吸热； （D）abc 过程和 def 过程都放热。 6.一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态（V0，T0）开始，先经绝热膨胀使其体积增大 1 倍，再经等容升温回复到初态温度 T0，最后经等温过程使其体积回复为 V0，则气体在此循环过程中： （A）对外作的净功为正值； （B）对外作的净功为负值； （C）内能增加了； （D）从外界净吸的热量为正值。 [ B ] 7.汽缸内贮有 36g 水蒸汽(视为理想气体),经abcda 循环过程如图所示.其中 a-b、c-d 为等容过程, b-c 等温过程, d-a 等压过程.试求: (1) Ada= ? (2) DEab= ? (3) 循环过程水蒸 气作的净功 A= ? (4) 循环效率 h = ? 解: 水的摩尔质量: 水的质量 (2) DEab= ? (3) 循环过程水蒸气作的净功 A= ? (4) 循环效率 h = ? 例: 0.02kg 的氦气（视为理想气体）,温度由 17°C 升为27 ° C ,若在升温过程中,（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；（3）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。 过程中，不能或来不及与外界 交换热量。 绝热层 对m克气体， ? 当A0，? T2 T1, ? 绝热膨胀使温度降低 ? 当A0，? T2 T1, ? 绝热压缩使温度升高 打气筒 ? ? ① ② ? 不定积分 一、理想气体准静态绝热过程 绝热方程 V P o —— 泊松公式 由 A 点处斜率判断： 绝热线与等温线的比较 系统从 A 点出发，经历等温与绝热过程 绝热线比 等温线更陡 V P o A 等温 绝热 绝热线： 等温线： P V △V A 等温 绝热 等温膨胀过程: T不变,n减小,使得p减小 绝热膨胀过程: T减小, n减小，使得p减小 分子运动论的观点解释 1）若理想气体绝热膨胀对外做正功： 2）若理想气体绝热压缩对外做负功： 由 及 可知： Q=0， A=0，△E=0 二、气体绝热自由膨胀： 气体绝热自由膨胀为一非准静态过程 即： 膨胀前后 p2 T2 V2 气体 真空 p1 T1 V1 气体的绝热自由膨胀并非等温过程 例：汽缸内有一种刚性双原子分子的理想气体，若经过准静态绝热膨胀后，气体的压强减小了一半，求变化前后气体的内能之比E1:E2=？ 解： 对双原子分子g =7/5 例 2: 温度为 25?C、压强为 1 atm 的 1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍． (1)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, 3倍那么气体对外做的功又是多少? 解：（1）等温过程气体对外作功为 （2）绝热过程气体对外作功 2.工作物质：将热转换为功的物质系统（可为固、液、气），简称工质。 3.循环过程：工质经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程叫循环过程，简称循环。 一、热机及其效率的一般概念 1.热机：利用热