第19次课第7章热力学基础ppt课件

1、复习：复习： 7- 3,4 预习：预习： 7- 4,5,6 作业：作业： 练习十八练习十八第第7章章 热力学根底热力学根底7.1 热力学第一定律热力学第一定律7.2 气体的摩尔热容气体的摩尔热容7.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的热力学第一定律对理想气体等值过程的运用运用7.4 卡诺循环卡诺循环7.5 热力学第二定律热力学第二定律7.6 熵熵 热力学第二定律的统计意义热力学第二定律的统计意义复复 习习热力学第一定律热力学第一定律QEA dQdEpdV 2iER T 21VVApdV mQCT VV ,mQCT pp,mQCT 2V ,miCR pVCiCi 222p,miCR V ,mC

2、T R的物的物理意义理意义7.3 热力学第一定律热力学第一定律对理想气体等值过程的运用对理想气体等值过程的运用一定压过程一定压过程 6.6.吸收热量吸收热量1.1.特点特点 pC 2iER T 4.4.内能变化内能变化2.2.过程方程过程方程 VCT 3.3.图图p VpOV21Ap(VV ) 5.5.对外做功对外做功V ,mCT pp,mQCT 7. 7. 热一概热一概pQEA 22p,miCR 7.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的运用热力学第一定律对理想气体等值过程的运用二定容过程二定容过程 6.6.吸收热量吸收热量1.1.特点特点 VC 2iER T 4.4.内能变化内能变化2.2

3、.过程方程过程方程 pCT 3.3.图图p VpOV0A 5.5.对外做功对外做功V ,mCT VV ,mQCT 7. 7. 热一概热一概VQE 2V ,miCR 7.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的运用热力学第一定律对理想气体等值过程的运用三等温过程三等温过程 6.6.吸收热量吸收热量1.1.特点特点 TC 2iER T 4.4.内能变化内能变化2.2.过程方程过程方程 pVC 3.3.图图p VpOV5.5.对外做功对外做功0 TT ,mQCT 7.7.热一概热一概TQA T ,mC 21VART lnV 四四. . 绝热过程绝热过程6.6.吸收热量吸收热量1.1.特点特点 0dQ

4、2iER T 4.4.内能变化内能变化2.2.过程方程过程方程 1pVC 3.3.图图p VpOV5.5.对外做功对外做功0Q 7.7.热一概热一概0EA 0Q,mC 12TVC 13pTC 0dQ V ,mCT 绝热线比等绝热线比等温线倾斜温线倾斜11221pVp VA E 绝热自在膨胀绝热自在膨胀前后形状参量间的关系：前后形状参量间的关系： 122VV 12TT 1221pp 留意：留意：1) 过程不是等温过程过程不是等温过程2) 过程绝热，但非准静态，故而过程绝热，但非准静态，故而绝热过程方程在此也不适用绝热过程方程在此也不适用21EE 111,TVp222,TVp真空真空 大气温度随高

5、度的递减大气温度随高度的递减13pTC dTdh 0dpgdh ( pdp)S g Sdh pS hOdhgdm( pdp)S pSMV ()gR 1MpVRT pRT 210K m * * 多方过程多方过程6.6.吸收热量吸收热量1.1.特点：普经过程特点：普经过程 2iER T 4.4.内能变化内能变化2.2.过程方程过程方程 npVC 3.3.图图p VpOV5.5.对外做功对外做功mQCT 7.7.热一概热一概QEA 1mV ,mnCCn V ,mCT 为恣意过为恣意过程曲线程曲线11221pVp VAn n为多方指数为多方指数 0 1n, , , 所代表的过程？所代表的过程？例例1浸

6、在冰水混合液中的圆筒描画器内盛浸在冰水混合液中的圆筒描画器内盛有有1mol的双原子理气的双原子理气,活塞可动。迅速推进活塞可动。迅速推进活塞活塞,使气体从规范形状紧缩使气体从规范形状紧缩,体积减半；维体积减半；维持活塞不动持活塞不动,待气体温度下降到待气体温度下降到0OC,再让活再让活塞渐渐上升到初始位置塞渐渐上升到初始位置,完成一次循环完成一次循环53 35 10.J kg (1)在在pV图上画出循环图上画出循环曲线；曲线；(2)作作100次循环有多少次循环有多少冰融化冰融化?知融化热为知融化热为pOVTC VC 0dQ 7-4 卡诺循环卡诺循环 一一. .循环：系统从某一形状出发，经过一系

7、循环：系统从某一形状出发，经过一系列形状变化后又回到初始形状的过程列形状变化后又回到初始形状的过程1.1.循环特征：循环特征：, 0 EAQ pV2.2.分类：正循环分类：正循环( (热机循环热机循环) )逆循环逆循环( (致冷循环致冷循环) ) pV7-4 卡诺循环卡诺循环 AQ 吸吸高温热源高温热源低温热源低温热源热机热机A2Q1QpV121QQQ 1Q：一次循环：一次循环系统吸收的总热量系统吸收的总热量2Q：一次循环系统放出的总热量：一次循环系统放出的总热量计算效率时必需先分析吸放热计算效率时必需先分析吸放热3.3.热机的效率：热机的效率：7-4 卡诺循环卡诺循环3.热机的效率：热机的效

8、率：4.致冷机的致冷系数：致冷机的致冷系数： QwA 2 2高温热源高温热源低温热源低温热源致冷致冷机机A2Q1Q212QQQ AQ 吸吸211QQ 例例2.如图，如图，AB和和CD是绝热过程，是绝热过程，DEA是等温过程，是等温过程，BEC是恣意过程，组成一是恣意过程，组成一循环过程。假设图中循环过程。假设图中ECD所围所围面积为面积为70J，EAB所围面所围面积为积为30J, DEA过程中系过程中系统放热统放热100J，问，问BEC过过程中系统吸热为多少？程中系统吸热为多少？opVCBDEA例例3 3求空气规范奥托循环的效率求空气规范奥托循环的效率(0) K-a,吸气；吸气；a-K，排气，

9、排气(1) a-b，绝热，绝热(2) b-c，等体吸热，等体吸热(3) c-d，绝热，绝热(4) d-a，等体放热，等体放热OpV2V1V1Q2QabcdK211QQ 11211VV 紧缩比紧缩比7-4 卡诺循环卡诺循环 二二. .卡诺循环：两条等温线两条绝热线构成的循环卡诺循环：两条等温线两条绝热线构成的循环 1. 1.理想热机：工质：理想气体理想热机：工质：理想气体外界：两个恒温热源外界：两个恒温热源 系统：不散热不漏气无摩擦系统：不散热不漏气无摩擦 211QQ 2.2.卡诺正循环的效率：卡诺正循环的效率：考研抢手题：考研抢手题：证明：证明：OpV1T2T211TT 2211QTQT 21

10、1TT 卡卡7-4 卡诺循环卡诺循环讨论：讨论：OpV1T2T211TT 卡卡1) 添加效率的方法添加效率的方法1T添加添加2T降低降低2)2)一个热机起码要有两个热源一个热机起码要有两个热源 210T 3)3)2.2.卡诺循环的效率：卡诺循环的效率：7-4 卡诺循环卡诺循环 二二. .卡诺循环：两条等温线两条绝热线构成的循环卡诺循环：两条等温线两条绝热线构成的循环 1.1.理想热机理想热机2.2.卡诺热机的效率：卡诺热机的效率：OpV1T2T211TT 卡卡3.3.卡诺定理卡诺定理: : 211TT 4.4.卡诺致冷机的致冷系数：卡诺致冷机的致冷系数：212TwTT 卡卡例例4. 如下图为如下图为1摩尔单原子分子组成的理摩尔