2级电信气体动热力学复习.ppt

例11 1mol 单原子理想气体，初始压强为 ，体积为1 l，将此气体在等压条件下加热，直至体积增大 1 倍，然后再在等容条件下加热，至其压强增加 1 倍，最后再作绝热膨胀，使其温度降为起始温度。将上述过程在 P-V 图上表示出来，并求其内能的改变量和对外所作的功。 解：（1） 1 2 3 4 例11 1 2 3 4 解：（2） （2）求 其中： 已知： 例12 某理想气体分别进行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Ⅰ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’，试比较（1）? 和 ?’ 的大小；（2） Q 和 Q’ 的大小。 P V a b c d a’ b’ c’ d’ 解：（1） （2） 2 1 16.2 b a c 26.6 例13 1mol双原子理想气体作如图所示的循环。其中，bc为绝热过程，试求：（1）Ta；(2)系统所作的净功；（3）循环的效率。 解：（1） （2） 其中： bc 过程： （3） 例14 解：（1） 过程Ⅰ： 过程Ⅱ ： a b c Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，连接ac两点的曲线Ⅲ的方程为 ，a点的温度为 。（ 1）试以 、R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。（2）求此循环的效率。 过程 Ⅲ ： 解：（1） 过程Ⅰ： 过程Ⅱ ： a b c Ⅰ Ⅱ Ⅲ 过程 Ⅲ ： （2） 热学复习 气体动理论 热力学基础 * 一、基本概念 1. 热运动 2. 系统 4. 平衡态 5. 自由度 3. 宏观量及微观量 6. 偶然事件 7. 统计规律 8. 最概然速率 9.准静态过程 气体动理论 1.状态方程 其中： 2.理想气体的压强公式与温度公式 压强公式 其中： ——分子的平均平动动能 温度公式 或 3.能量按自由度均分定理 分子每一自由度所均分的能量 分子的平均能量 分子的平均平动动能 理想气体的内能 分子 单原子 双原子 多原子 自由度i 分子的平均平动动能 分子的平均转动动能 分子的平均动能 理想气体内能E 3 5 6 0 4.麦克斯韦速率分布律 1.速率分布函数： 表示速率 v 附近单位速率区间的分子数占分子总数的百分比 . 速率分布曲线 （1） 曲线 区间内的分子数占总分子数的百分比 表示速率在 区间的分子数占总分子数的百分比 . 归一化条件 3.麦氏分布函数 最概然速率 麦氏分布函数 4.三种统计速率 最概然速率 平均速率 平方平均速率 方均根速率 分布函数和 温度的关系 分子质量相同，试比较T1和T2的大小 v f (v) 0 T 1 T 2 分布函数和 温度的关系 分子质量相同，试比较T1和T2的大小 v f (v) 0 T 1 T 2 v f (v) 0 M 1 M 2 分布函数和分 子质量的关系 温度相同，试比较M1和M 2的大小 一、热力学第一定律 系统从外界吸收的热量,一部分使系统的内能增加,另一部分使系统对外界做功. 内能增量 其中 定体摩尔热容 系统对外做功 外界对系统做功 定压摩尔热容 温度升高 温度降低 系统吸热 系统放热 热力学基础 摩尔热容比 内能增量 定体摩尔热容 系统对外做功 外界对系统做功 定压摩尔热容 温度升高 温度降低 系统吸热 系统放热 摩尔热容比 一、热力学第一定律 过程量 状态量 二、四种过程 过程 等体 等压 等温 绝热 W ?E Q 过程 方程 V p P-V图 V p V p V p 0 0 0 V p A B 等温线 1 判断下列个过程中 W 、ΔE、Q 的正负。 A1B 过程： + 0 =W + W Q T2 T1 A B C D 绝热 V p + + + + 0 大 小 W Q BA CA DA 绝热 P V d c b a 过程 小 大 三、循环过程 p V O A a 2 1 Q Q 正循环： 顺时针 p V O A a 2 1 Q Q 逆循环： 逆时针 W净= 曲线所围的面积 正循环： 顺时针 逆循环： 逆时针 W净= 曲线所围的面积 1. 热机循环 p V O A a 2 1 Q Q 热机 高温热源 低温热源 热机效率 1. 热机循环 p V O A a 2 1 Q Q 热机 高温热源 低