理想气体的绝热过程.ppt

练习8.如图示，有一定量的理想气体，从初状态a（P1,V1）开始，经过一个等容过程达到压强为P1/4的b态，再经过一个等压过程达到状态c,最后经等温过程而完成一个循环，求该循环过程中系统对外作的功A和净吸热量Q。第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日关于理想气体的绝热过程第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日绝热线与等温线比较膨胀相同的体积绝热比等温压强下降得快绝热线等温线等温线绝热线绝热线比等温线更陡。第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日物理意义(原因)：对于相同体积变化，等温膨胀过程中系统的压强P的下降完全由系统密度的减小引起；对于绝热膨胀过程，系统压强的下降由密度的减小和温度的降低共同产生。因此绝热过程中压强的变化快于等温过程。膨胀相同的体积绝热比等温压强下降得快。为什么？第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日二、绝热方程的推导（了解）联立消去dT第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日例:1mol单原子理想气体,由状态a(p1,V1)先等压加热至体积增大一倍，再等容加热至压力增大一倍，最后再经绝热膨胀，使其温度降至初始温度。如图，试求：（1）状态d的体积Vd；（2）整个过程对外所作的功;（3）整个过程吸收的热量。解：（1）根据题意又根据物态方程oVp2p1p1V12V1abcd第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日再根据绝热方程（2）先求各分过程的功oVp2p1p1V12V1abcd第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日（3）计算整个过程吸收的总热量有两种方法方法一：根据整个过程吸收的总热量等于各分过程吸收热量的和。oVp2p1p1V12V1abcd第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日方法二：对abcd整个过程应用热力学第一定律：oVp2P1P1V12V1abcd第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日例:某理想气体的p-V关系如图所示，由初态a经准静态过程直线ab变到终态b。已知该理想气体的定体摩尔热容量CV=3R，求该理想气体在ab过程中的摩尔热容量。解：ab过程方程为设该过程的摩尔热容量为CmoVpab?第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日练习1.一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）是AB；（B）是AC;（C）是AD；（D）既是AB也是AC,两过程吸热一样多。第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日练习2.一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了．则根据热力学定律可以断定：（1）该理想气体系统在此过程中吸了热．（2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功．（3）该理想气体系统的内能增加了．（4）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功．以上正确的断言是：(A)(1)、(3).(B)(2)、(3).(C)(3).(D)(3)、(4).(E)(4).第11页，共43页，星期日，2025年，2月5日练习3.温度为25?C、压强为1atm的1mol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第12页，共43页，星期日，2025年，2月5日练习4.一定质量的理想气体,由状态a经b到达c,（如图,abc为一直线）求此过程中。（1）气体对外做的功；（2）气体内能的增加；（3）气体吸收的热量；(1atm=1.013×105Pa).第13页，共43页，星期日，2025年，2月5日一、循环过程1.循环过程系统由某一状态出发，经过任意一系列的状态，最后又回到原来状态的过程。ΔE=0。2.准静态循环过程只有准静态过程在P-V图上有对应的过程曲线。准静态循环过程对应于P-V图上一封闭的曲线。3.正循环与逆循环正循环—在P-V图上按顺时针方向进行的循环。逆循环—在P-V图上按逆时针方向进行的循环。4-6循环过程第14页，共43页，星期日，2025年，2月5日对如图示的正循环，由1→2的膨胀过程中系统对外作正功