氣體分子運動論和熱力學(xué)基礎(chǔ)之理想氣體的絕熱過程和多方過程.ppt

1、范例8.7 理想氣體的絕熱過程和多方過程,什么是絕熱過程？絕熱方程是什么？理想氣體在多方過程中的p-V圖有什么特點？,解析如果系統(tǒng)在整個過程中不與外界交換熱量，這種過程叫絕熱過程。,絕熱過程也是實際過程的一種近似，當系統(tǒng)處于絕熱良好的容器中或者過程進行得相當快，系統(tǒng)與外界交換的熱量相對很小時，就可近似看作絕熱過程。,在絕熱過程中，dQ = 0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，如果系統(tǒng)對外做功，則它的內(nèi)能減少；如果外界壓縮系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)內(nèi)能增加。,氣體狀態(tài)發(fā)生改變時，如果第一個中間狀態(tài)都能達到平衡，這樣的過程稱為準靜態(tài)過程。,范例8.7 理想氣體的絕熱過程和多方過程,什么是絕熱過程？絕熱方程是什么？理想氣

2、體在多方過程中的p-V圖有什么特點？,理想氣體在準靜態(tài)絕熱過程中有關(guān)系dQ = dE+pdV = 0，,因此得,利用理想氣體狀態(tài)方程,兩邊同時微分得,其中利用了邁耶公式Cp CV = R。,兩式相除可得,根據(jù)比熱容比的定義,可得,積分得lnp + lnV = C，,即 pV = eC = C1，,除以理想氣體方程可得V-1T = C1/MR = C2，,(用得較多),由p-1V(-1) = C1-1，V (-1)T = C2，得p-1T- = C1-1/C2= C3，,這些都是理想氣體準靜態(tài)絕熱過程的狀態(tài)方程。,(容易記憶),范例8.7 理想氣體的絕熱過程和多方過程,什么是絕熱過程？絕熱方程是

3、什么？理想氣體在多方過程中的p-V有什么特點？,當溫度一定時，對理想氣體狀態(tài)方程求微分得pdV + Vdp = 0，因此,對第一個絕熱方程求微分得pV-1dV + Vdp = 0，因此,由于 1，所以有,說明：在p-V圖中的同一點，絕熱線比等溫線陡峭。,范例8.7 理想氣體的絕熱過程和多方過程,什么是絕熱過程？絕熱方程是什么？理想氣體在多方過程中的p-V圖有什么特點？,下列方程組中的任何一個都能表示理想氣體的多方過程,pVn = C1，Vn-1T = C2，pn-1T -n = C3，,C1、C2和C3是不同的常數(shù)。,方程組可化為,當n = 1時，方程組表示等溫過程：pV = p0V0，T = T0 。,當n = 0時，方程組表示等壓過程：p = p0，V/T = V0/T0 。,當n時，方程組表示等容過程：V = V0，p/T = p0/T0 。,當n = 時，方程組表示絕熱過程。,在某一狀態(tài)下的溫度，壓強和體積分別為T0、p0和V0，,討論,由于,當氣體分子的自由度i不同時(3、5和6)，絕熱過程線也不同。,在p-V圖中，等容過程是豎直線，等壓過程是水平線，等溫過程是等軸雙曲線。,在同一點，絕熱過程的斜率大于等溫過程的斜率，這是因為在等溫過程中，外力做功時壓縮體積而不使氣體溫度升高，從而使壓強增加；在絕熱過