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文档简介

1.绝热过程,系统在状态变化过程中始终与外界没有热交换。,绝热膨胀过程中，系统对外作的功，是靠内能减少实现的，故温度降低；绝热压缩过程中，外界对气体作功全用于增加气体内能，故温度上升。,7-3绝热过程*多方过程,绝热过程方程:,绝热过程,绝热线,绝热过程,等温过程,绝热线,等温线、绝热线的斜率分别为：,绝热线比等温线陡。,绝热过程,系统从1-2为绝热过程，据绝热方程，可得过程中的pV关系。,系统对外作功为：,绝热过程,2.绝热过程方程的推导,对绝热过程，据热力学第一定律，有,即,状态方程,消去dT得,绝热过程方程,绝热过程方程的推导,例题7-2设有氧气8g，体积为0.4110-3m3，温度为300K。如氧气作绝热膨胀，膨胀后的体积为4.110-3m3。问：气体作功多少？氧气作等温膨胀，膨胀后的体积也是4.110-3m3，问这时气体作功多少？,解:氧气的质量为M=0.008kg，摩尔质量Mmol=0.032kg。原来温度T1=300K。另T2为氧气绝热膨胀后的温度，则有：,根据绝热方程中T与V的关系式：,绝热过程,得：,以T1=300K,V10.4110-3m3,V24.110-3m3及=1.40代入上式，得：,绝热过程方程的推导,如氧气作等温膨胀，气体所作的功为,因i=5,所以Cv=iR/2=20.8J(molK)，可得：,绝热过程方程的推导,例题7-3两个绝热容器，体积分别是V1和V2，用一带有活塞的管子连起来。打开活塞前，第一个容器盛有氮气温度为T1；第二个容器盛有氩气，温度为T2，试证打开活塞后混合气体的温度和压强分别是,式中Cv1、Cv2分别是氮气和氩气的摩尔定体热容，M1、M2和Mmol1、Mmol2分别是氮气和氩气的质量和摩尔质量。,绝热过程方程的推导,解:打开活塞后，原在第一个容器中的氮气向第二个容器中扩散，氩气则向第一个容器中扩散，直到两种气体都在两容器中均匀分布为止。达到平衡后，氮气的压强变为p1，氩气的压强变为p2，混合气体的压强为p=p1+p2；温度均为T。在这个过程中，两种气体相互有能量交换，但由于容器是绝热的，总体积未变，两种气体组成的系统与外界无能量交换，总内能不变，所以,已知,绝热过程方程的推导,代入式得：,又因混合后的氮气与压强仍分别满足理想气体状态方程，,绝热过程方程的推导,由此得：,两者相加即得混合气体的压强：,绝热过程方程的推导,3.多方过程,气体的许多过程，即不是等值过程，也不是绝热过程，其压力和体积的关系满足如下关系,n称为多方指数，这类过程称为多方过程。,作功,对一摩尔气体,dQ=dE+PdVdE=CVdT,利用多方方程和状态方程：,故：,为一常数,n=0，Cm=Cp，等压过程；n=1，Cm=，等温过程;,n=，Cm=0，绝热过程；n=，Cm=CV，等体过程;,讨论,多方过程,定义为多方过程的摩尔热容，则,利用多方方程和状态方程,故,为一常数,n=0，Cm=Cp，等压过程；n
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