判断热力学过程吸热和放热的一种简捷方法.pdf

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1、S95/!Z[9/*安徽工业大学学报第!Z卷第*期-B79O6<&((&/9;F=8G2H=2I6<@27A9;J6B8=959>A&((&年!(月文章编号：!"#!$#%#&’&((&)(*$(+**$(&判断热力学过程吸热和放热的一种简捷方法张清（安徽工业大学数理系，安徽马鞍山&*+((&）摘要,指出,凡从绝热线的左方穿过绝热线到达右方的热力学过程为吸热，反之，为放热。关键词,热力学过程；绝热线；吸热；放热中图分类号：-...!/+文献标识码：012345636789:;9<:676<32=2=>>?2=2=>86?79<

2、59@2=>86?72=?786<39:A=?32B4<9B6@@!"#$%&’()’1B89959;C?7863?72B@DE8A@2B@，F=8G2H=2I6<@27A9;J6B8=959>AKC?L?=@8?=&*+((&KM82=?)#*+,-./,0189N@78?786?72@>?2=6:2=?786<39:A=?32B4<9B6@@N82B8B<9@@6@786?:2?O?72B52=6;<9378656;7$@2:679786<2>87$@2:6K?=:I2B6I6<@?K78686?72@59@7/12345-

3、6+0786<39:A=?32B4<9B6@@P?:2?O?72B52=6P>?2=2=>86?7P59@2=>86?7#5395理想气体组成的热力学系统沿一多方过程变化，过程方程为,!"QB9=@7K其过程曲线的斜率为：:!!Q$#（!）:""%!特例：当#$!’!QK热容比)，该过程为绝热过程，绝热线斜率为：%":!!Q$!（&）:""%!(%*过程中：:&$%:’，定义：#$)即：%$%"(%"(%#$!*!:"+":!%"!!:&$’%"()’)Q’$)R!:"+"’$#):STQ#$!**#$!"%"!%"（!(#）%

4、"*%"’$)’!$#)!:"$RU!T!:"Q’!$#+)!:"Q!’!(#):"（+)*#$!**%"*!"图中，作等容线（#$,）、等压线（#$(）、绝热线（#$!），这+条线将平面分为"个区域，如图!。在这"个区域中，设有多方过程-).)/)0)1)2。由式（!V+）得：沿-线：因#3!):"3(K:&W(K放热。沿.线：因#3!):"4(K:&X(K吸热。沿/线：因#4!):"3(K:&X(K吸热。沿0线：因#4!):"4(K:&W(K放热。沿1线：因#4():"3(K:&X(K吸热。沿2线：因#4(K:"4(K:&W

5、(K放热。绝热线将!"图分为&区，右上侧为Y区，左下侧为YY区（如图!）。由上述讨论可知：，当热力学过程在!"图上从Y区穿过绝热线到达YY区时，该过程一定吸热，反之，放热。收稿日期：&((&$(&$!%作者简介：张清（!Z""—），女，安徽芜湖人，安徽工业大学数理系副教授。第"期张清：判断热力学过程吸热和放热的一种简捷方法!"#将!"图上的过程曲线转化为#$图中的过程曲线，还可以更直观、简便地判断热力学过程的吸放热。在#$图中，绝热线（%&!）、等温线（%&$）、等容线（%&’）、等压线（%&%）将#$平面分为&个区域，如图’。

6、图$!"图中多方过程图’#$图中多方过程在!"图中()*)+),)-).(个热力学过程在#$图中表示如图’。显然，由于*)+)-过程)$/%，即过程)0*%+过程吸热。(),).过程)$,%，即)0,%，过程放热。显然，当热力学过程在#$图上从绝热线的左方穿过绝热线到达右方时该过程吸热，反之，则放热。例如，判断图!所示的热力学过程12的吸热与放热情况。可作’条绝热线（图!中的虚线），其中$条与12相切于3，则过程103吸热，过程302放热。再如，判断图"所示的原热力学过程的吸热与放热情况。图!热力学过程为直线的吸放热图"原热力学

7、过程的吸放热可作!条绝热线-图"中的虚线.，其中’条与原热力学过程分别相切于1+3，则过程10203吸热，过程30401放热。参考文献：/$0李椿，章立源，钱尚武1热学/201北京：人民教育出版社，$34&1$4(1