《2021-2022学年高二物理竞赛课件:多方方程.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件:多方方程.pptx(14页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、多方方程绝热过程方程:绝热过程方程:绝热线较陡。绝热线较陡。绝热线与等温线的比较:绝热线与等温线的比较:交点交点A处的斜率为处的斜率为等温等温绝热绝热压强下降更多压强下降更多 功能转换功能转换绝热过程绝热过程(p1,V1,T1)(p2,V2,T2):气体做功为气体做功为 内能变化为内能变化为 例例 设有设有 5 mol 的氢气,最初的压强为的氢气,最初的压强为 温温度为度为 ,求在下列过程中,把氢气压缩为原体积的,求在下列过程中,把氢气压缩为原体积的 1/10 需作的功需作的功:1)等温过程,)等温过程,2)绝热过程)绝热过程.3)经这)经这两过程后,气体的压强各为多少?两过程后,气体的压强各
2、为多少?解解 1)等温过程)等温过程2)氢气为双原子气体)氢气为双原子气体12常量常量3)对等温过程)对等温过程对绝热过程对绝热过程,有有12常量常量多方过程多方过程(polytropic process)多方多方过程方程:过程方程:气体做功为气体做功为 内能变化为内能变化为 等体等体 等压等压 等温等温 绝热绝热过程过程过程特点过程特点过程过程方程方程热一律热一律内能变化内能变化摩尔热容摩尔热容绝热自由膨胀绝热自由膨胀(非准静态绝热过程)(非准静态绝热过程)真真空空绝热刚性壁绝热刚性壁隔板隔板T1T2对理想气体:对理想气体:器壁绝热:器壁绝热:Q=0向真空膨胀:向真空膨胀:A=0热一律热一律
3、E1=E2T1=T2对真实气体:对真实气体:分子力以引力为主时分子力以引力为主时T2 T1(是否等温过程?)(是否等温过程?)节流过程节流过程(throttling process)通常气体是通过通常气体是通过多孔塞多孔塞或或小孔小孔向压强较低向压强较低实际气体通过节流过程温度可升高或降低,实际气体通过节流过程温度可升高或降低,这称为这称为焦耳焦耳 汤姆孙效应汤姆孙效应(Joule-Thomson effect)。温度降低叫温度降低叫正的正的焦耳焦耳 汤姆孙效应,汤姆孙效应,可用来可用来制冷和制取液态空气。制冷和制取液态空气。p1p2多多孔孔塞塞区域膨胀区域膨胀节流过程。节流过程。当当 p1和
4、和 p2保持一定,且过程绝热时:保持一定,且过程绝热时:设气体通过多孔塞前:设气体通过多孔塞前:内能内能E1、体积、体积V1内能内能E2、体积、体积V2气体通过多孔塞后:气体通过多孔塞后:Q=0,A=p1 V1 p2V2,由热一律有:由热一律有:定义:定义:H=E+pV 称为称为“焓焓”(enthalpy)气体的气体的绝热节流过程绝热节流过程是是等焓过程。等焓过程。p1p2多孔塞多孔塞令令焓是态函数,焓是态函数,它是它是等压过程中系统吸的热量。等压过程中系统吸的热量。即:即:和内能相比,和内能相比,内能是内能是等体过程中系统吸的热量。等体过程中系统吸的热量。即:即:内能内能 E 和焓和焓 H 与系统热容量的关系分别为:与系统热容量的关系分别为:理想气体理想气体因为内能只是温度的函数,因为内能只是温度的函数,不存在不存在这说明它们的内能还和体积有关(即气体分子间这说明它们的内能还和体积有关(即气体分子间焦耳焦耳 汤姆孙效应。汤姆孙效应。而实际气体却都存在该效应,而实际气体却都存在该效应,必存在相互作用力)。必存在相互作用力)。例例