绝热过程讲义ppt课件.ppt

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1、§11.7绝热过程一.绝热过程系统在绝热过程中始终不与外界交换热量。良好绝热材料包围的系统发生的过程进行得较快，系统来不及和外界交换热量的过程1.过程方程对无限小的准静态绝热过程有··利用上式和状态方程可得2.过程曲线微分A绝热线等温线由于＞1，所以绝热线要比等温线陡一些。VpO绝热过程中，理想气体不吸收热量，系统减少的内能，等于其对外作功。3.绝热过程中功的计算一定量氮气，其初始温度为300K，压强为1atm。将其绝热压缩，使其体积变为初始体积的1/5。解例求压缩后的压强和温度根据绝热过程方程的p﹑V关系，有根据绝热过程方程的T﹑V关系

2、，有氮气是双原子分子温度为25℃，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)该过程中气体对外所作的功；(2)若气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍，气体对外所作的功。解例求VpO(1)由等温过程可得(2)根据绝热过程方程，有将热力学第一定律应用于绝热过程方程中，有二.多方过程满足这一关系的过程称为多方过程(n多方指数，1

3、线·如图，一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成Ⅰ,Ⅱ两部分。容器左端封闭且导热，其他部分绝热。开始时在Ⅰ,Ⅱ中各有温度为0℃，压强1.013×105Pa的刚性双原子分子的理想气体。两部分的容积均为36升。现从容器左端缓慢地对Ⅰ中气体加热，使活塞缓慢地向右移动，直到Ⅱ中气体的体积变为18升为止。(1)Ⅰ中气体末态的压强和温度。解例求ⅠⅡ(1)Ⅱ中气体经历的是绝热过程，则(2)外界传给Ⅰ中气体的热量。刚性双原子分子又由理想状态方程得(2)Ⅰ中气体内能的增量为Ⅰ中气体对外作的功为根据热力学第一定律，Ⅰ中气体吸收的热量为v摩尔的单原子分子理想

4、气体，经历如图的热力学过程,例VpO··V02V0p02p0在该过程中，放热和吸热的区域。解求从图中可以求得过程线的方程为将理想气体的状态方程代入上式并消去p，有对该过程中的任一无限小的过程，有由热力学第一定律，有由上式可知，吸热和放热的区域为吸热放热§11.8循环过程一.循环过程如果循环是准静态过程，在P–V图上就构成一闭合曲线如果物质系统的状态经历一系列的变化后，又回到了原状态，就称系统经历了一个循环过程。系统（工质）对外所作的净功1.循环VpOⅡⅠ··2.正循环、逆循环正循环(循环沿顺时针方向进行)逆循环(循环沿逆时针方向进行)（系统

5、对外作功）ⅠⅡQ1Q2abVpO根据热力学第一定律，有（系统对外作负功）正循环也称为热机循环逆循环也称为致冷循环··ⅠⅡQ1Q2abVpO····二.循环效率在热机循环中，工质对外所作的功A与它吸收的热量Q1的比值，称为热机效率或循环效率一个循环中工质从冷库中吸取的热量Q2与外界对工质作所的功A的比值，称为循环的致冷系数1mol单原子分子理想气体的循环过程如图所示。(1)作出pV图(2)此循环效率解例求cab60021ac1600300b2T(K）V（10-3m3）OV（10-3m3）Op（10-3R）(2)ab是等温过程，有bc是等压过

6、程，有(1)pV图ca是等体过程循环过程中系统吸热循环过程中系统放热此循环效率逆向斯特林致冷循环的热力学循环原理如图所示，该循环由四个过程组成，先把工质由初态A（V1，T1）等温压缩到B（V2，T1）状态，再等体降温到C（V2，T2）状态，然后经等温膨胀达到D（V1，T2）状态，最后经等体升温回到初状态A，完成一个循环。该致冷循环的致冷系数解例求在过程CD中，工质从冷库吸取的热量为在过程中AB中，向外界放出的热量为ABCDVpO整个循环中外界对工质所作的功为循环的致冷系数为§11.9热力学第二定律一.热力学第二定律由热力学第一定律可知，热

7、机效率不可能大于100%。那么热机效率能否等于100%（）呢？••••地球热机Q1A若热机效率能达到100%,则仅地球上的海水冷却1℃,所获得的功就相当于1014t煤燃烧后放出的热量单热源热机(第二类永动机)是不可能的。热源热源1.热力学第二定律的开尔文表述不可能只从单一热源吸收热量，使之完全转化为功而不引起其它变化。(1)热力学第二定律开尔文表述的另一叙述形式:第二类永动机不可能制成说明(2)热力学第二定律的开尔文表述实际上表明了2.热力学第二定律的克劳修斯表述热量不能自动地从低温物体传向高温物体(1)热力学第二定律克劳修斯表述的另一叙述

8、形式:理想制冷机不可能制成说明(2)热力学第二定律的克劳修斯表述实际上表明了3.热机、制冷机的能流图示方法热机的能流图致冷机的能流图高温热源低温热源低温热源高温热源4.热力学第二