大学物理 理想气体的等值过程.ppt

1、计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础.,13.3 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容,（4） 各等值过程的特性 .,单位,摩尔定体热容: 理想气体在等体过程中吸收热量 ，使温度升高 ，其摩尔定体热容为:,理想气体,对一有限过程：,一、等体过程 摩尔定体热容,l 不变,功,吸收的热量,内能的增量,V1,等体过程中气体吸收的热量，全部用来增加它的内能，使其温度上升。,过程方程 常量,等体升压,1,2,摩尔定压热容: 理想气体在等压过程中吸收热量 ，温度升高 ，其摩尔定压热容为：,理想气体,对一有限过程：,二、等压过程 摩尔定压热容,功,吸收的热量,内能的增量,在等压过程中理想气体吸收的热量

2、，一部分用来对外作功，其余部分则用来增加其内能。,p1,V1,V2,过程方程 常量,1,2,等 压 膨 胀,摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系,又,可得,迈耶公式,摩尔热容比,单原子气体分子,双原子气体分子,理想气体内能的计算,适用于一切始末状态为平衡态的任何过程,质量为2.8g，温度为300K，压强为1atm的氮气， 等压膨胀到原来的2倍。,氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量,解,例,求,根据等压过程方程，有,因为是双原子气体,内能的增量,功,吸收的热量,V1,V2,一、等温过程（T = 常量）,13.4 理想气体的等温过程和绝热过程,在等温膨胀过程中 ，理想气体吸收的热量全部用来对外

3、作功，在等温压缩中，外界对气体所作的功，都转化为气体向外界放出的热量。,二、 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,与外界交换的热量,功,若已知 及,由 可得：,内能的增量,绝热过程方程的推导,分离变量得,常量,三、绝热线和等温线,绝热过程曲线的斜率,常量,等温过程曲线的斜率,常量,绝热线的斜率大于等温线的斜率.,理想气体准静态四个等值过程公式,一定量氮气，其初始温度为 300 K，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

4、 关系，有,根据绝热过程方程的TV 关系，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,(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,如图， 一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成, 两部分。容器左端封闭且导热，其他部分绝热。开始时在, 中各有温度为0，压强1.013105 Pa 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中气体加热，使活塞缓慢地向右移动，直到中气体的体积变为18升为止。,(1) 中气体末态的压强和温度。,解,例,求,(1) 中气体经历的是绝热过程，则,(2) 外界传给中气体的