《(8.2.3)--8-1-3热容和绝热过程.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(8.2.3)--8-1-3热容和绝热过程.pdf（12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、第 8 章 热力学8.1 功 热量 热力学第一定律8.2 准静态过程8.6 循环过程8.7 卡诺循环8.4 热容8.5 绝热过程第8章 热力学 的内容8.8 热力学第二定律8.3 理想气体的等值过程8.4 理想气体的热容1.热容：假设系统的温度升高dT,系统所吸的热量为dQ,则定义系统的热容为：TQCdd=2.摩尔热容：单位:J/mol KTQCddm=注意：Q是过程量，所以摩尔热容与具体的热力学过程有关，是过程量.1mol 物质的热容定压摩尔热容：定体摩尔热容：VVTQC=ddm,PPTQC=ddm,3.理想气体的摩尔热容：RiTETQCVV2ddddm,=RRiTVPTETQCPP+=+=
2、2ddddddm,摩尔热容比：iiCCVP2m,m,+=单原子：刚性双原子：刚性多原子：35=57=34=对一定量的理想气体：21221 1,m21()()22 ()ViiER TTPVPVCTT=,m21221 1()()2VViQECTTPVPV=,m21221 12()()2PPiQCTTPVPV+=表1 室温下一些气体的摩尔热容和 值请从物理上解释一下为什么定压摩尔热容大于定体摩尔热容?例8-2 20 mol氧气由状态1变化到状态2所经历的过程如图所示，其过程曲线为一斜直线。求这一过程的A与Q及气体内能的变化E.氧气当成刚性分子理想气体看待.任一过程的功等于P-V 图中该过程曲线下到
3、V 轴之间的面积，解:功是负值表示系统对外界做负功.图示过程既非等体，亦非等压，故不能直接用CV,m和CP,m求热量，但可以先求出内能变化 E，然后用热量学第一定律求出热量.512211()()0.51 10 J2APPVV=+=从状态1到状态2气体内能的变化为:负号表示气体内能减少了 0.13105J.J1064.05=+=AEQ由热力学第一定律:结果表示此过程中系统对外界放出了热量.21221 15()2 ()2 0.13 10 JiER TTiPVPV=8.5 绝热过程系统在整个过程中始终不和外界交换热量的过程称为绝热过程.1.准静态绝热过程:特征：dQ=0，Q=0RTPV=TRPVVP
4、ddd=+由理想气体状态方程：由热力学第一定律得：0dd2ddd=+=+=VPTRiAEQ(1)(2)(1)和(2)联立消去dT，得：0dd)2(=+PiVVPi得：由,2ii+=得：0dd=+VVPP对进行积分1CPV=泊松公式RTPV=由绝热方程也可以写成：21CTV=31CTP=0dd=+VVPP得绝热方程：CVP=+lnln或写为：讨论：为什么绝热线比等温线陡？oPVdV等温线绝热线abc(dP)T(dP)Q1=CPV对绝热过程：对等温过程：2=CPV曲线在A点的斜率：绝热：aaaVPVP=dd等温：aaaVPVP=dd由于 1，所以绝热线要比等温线陡.或者根据压强公式：nkTP=对于
5、等温压缩过程，压强的增加只源于数密度的增大；对于绝热压缩过程，除了数密度的增加，压缩后的气体温度也升高.例8-3 一定质量的理想气体，从初态(P1,V1)开始，经过准静态绝热过程，体积膨胀到(P2,V2)，求在这一过程中气体对外做的功.设该气体的比热比为.解：方法一：由泊松公式：11VPPV=得：)(1111dd221112111112121VPVPVVVPVVVPVPAVVVV=)(212TTRiEA=由：ii/)2(+=)(11)(1221112VPVPTTRA=得：方法二：0=Q2.绝热自由膨胀该过程不是准静态过程,但仍服从热力学第一定律0=Q0=A因为绝热：自由膨胀：012=EE12TT=111,TVP222,TVP理想气体经绝热自由膨胀后，温度不变.请思考如果是实际气体经绝热自由膨胀后，温度如何变化？