理想气体的绝热过程.ppt

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1、§8-3理想气体的绝热过程一、理想气体的绝热过程PV1V2PV绝热过程:气体在状态变化过程中系统和外界没有热量的交换。绝热过程的热力学第一定律:绝热过程的功：绝热过程内能增量：绝热方程：绝热方程的推导：由理想气体的状态方程：两边微分：两边积分：消去P：消去V：等容等压等温绝热=0PV图Q（方程）能量转换(Q)dV=0dA=0dT=0dE=0dP=0dQ=0升温升温降温等温Q=ΔE=νCV（T2-T1）Q=νRTlnv2/v1Q=νCV（T2-T1）+νR（T2-T1)PVγ=C全部用来改变内能全

2、部用来作功部分转为内能部分用来作功内能与作功互换绝热线和等温线PVA绝热等温绝热方程：化简：等温方程：结论：绝热线在A点的斜率大于等温线在A点的斜率。PVA绝热等温dV膨胀同样的dV:1。降压(dP)Q>(dP)T2.做功AQ

3、0-3m3，问气体作多少功？解：绝热方程：TQ0.414.1§8-4循环过程和卡诺循环一、循环过程循环过程：系统经历一系列的变化过程又回到初始状态的过程。循环特征：经历一个循环过程后，内能不变。ΔE=0PVBAbaPBVBPAVAAaB为膨胀过程：WaBbA为压缩过程：-Wb净功：结论：在任何一个循环过程中，系统所作的净功在数值上等于P-V图上循环曲线所包围的面积。循环过程的分类：正循环：在P-V图上循环过程按顺时针进行逆循环：在P-V图上循环过程按逆时针进行热机：工作物质作正循环的机器致冷机：

4、工作物质作逆循环的机器设：系统吸热Q1，系统放热Q2。循环过程的热力学第一定律：热机效率：在一次循环过程中，工作物质对外作的净功与它从高温热源吸收的热量之比。致冷过程：外界作功W，系统吸热Q2，放热Q1。致冷系数：例题、3.210-2kg氧气作ABCD循环过程。AB和CD都为等温过程，设T1=300K，T2=200K，V2=2V1。求循环效率。DABCT1=300KT2=200KV2V1VP解：吸热放热吸热放热二、卡诺循环1824年，法国青年科学家卡诺（N.L.S.Carnot,1796~

5、1832）发表了他关于热机效率的两个理论。卡诺的热机原理具有普遍的理论和实践意义，在理论上，它把热力学的发展引向了正确的方向，很快导致了热力学温标和热力学第二定律的建立；在实践上，它为改进热机指明了方向，找到了提高热机效率的根本途径。理想气体准静态卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。V3V1VPDABCV2V4T1T2AB过程：CD过程：BC和DA过程：Q1Q2V3V1VPDABCV2V4T1T2卡诺循环效率：结论：卡诺循环的效率仅仅由两热源的温度决定。卡诺致冷机：卡诺致冷系数：例题、一定

6、量理想气体经历了某一循环过程，其中AB和CD是等压过程，BC和DA是绝热过程。已知B点和C点的状态温度分别为TB和TC，求此循环效率。解：CDABPVQ1Q2CDABPV绝热：等压：整理：代入：消去V得：例题、计算奥托机的循环效率。cd,eb为等容过程；bc，de为绝热过程。VoVPVacdeb解：吸热放热Q1Q2VoVPVacdebΔE,ΔTWQQTQ<0<0<0=0>0<0=0<0<0<0>0>0ΔE=ΔEQ=面积=WQW>ΔE