热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用ppt课件.ppt

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1、采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物82 82 热力学第一定律及其在理想气体热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，

2、用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物一、热力学第一定律一、热力学第一定律21PVo1V2VWUQ系统系统从外界吸收的热量，从外界吸收的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功。一部分使系统对外界做功。21dVVVPUQ准静态过程：准静态过程：WUQddd微小过程：微小过程：82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切

3、口面的圆度，保持熔接部位干净无污物WUWUUQ12（1）包括热现象在内的能量转换和守恒定律。）包括热现象在内的能量转换和守恒定律。第第一类永动机是不可能制成的一类永动机是不可能制成的。（2）实验经验总结，自然界的普遍规律。）实验经验总结，自然界的普遍规律。物理意义物理意义第一定律的符号规定第一定律的符号规定+U系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功QW符号符号82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件

4、：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物81 系统由某一初状态开始，进行不同的过程，系统由某一初状态开始，进行不同的过程，问在下列两种情况中，各过程所引起的内能变化是否问在下列两种情况中，各过程所引起的内能变化是否相同？相同？（1）各过程所作的功相同。）各过程所作的功相同。（2）各过程所作的功相同，并且与外界交换的热）各过程所作的功相同，并且与外界交换的热量也相同。量也相同。 82 由绝热材料包裹着的容器内部被一隔板分开由绝热材料包裹着的容器内部被一隔板分开为两半，如图为两半，如图8-3所示。设两边的温度所示。设两边

5、的温度相同左边充满理想气体，右边是真空相同左边充满理想气体，右边是真空的。当把隔板抽出时，左边的气体对的。当把隔板抽出时，左边的气体对真空作自由膨胀。问达到平衡后，气真空作自由膨胀。问达到平衡后，气体的温度怎样改变？体的温度怎样改变？真空真空气体气体82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物二、热力学第一定律在理想气体特殊过程二、热力学第一定律在理想气体特殊过程中的

6、应用中的应用1等体过程等体过程0, 0dWV热力学第一定律：热力学第一定律：UQV特性：特性： 常量常量V过程方程：过程方程：PP2P1VOVIII1PT 常量常量82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物在等体过程中，系统从外界吸热，全部用来增加系在等体过程中，系统从外界吸热，全部用来增加系统的内能，或系统内能的减少等于系统向外界传递的热统的内能，或系统内能的减少

7、等于系统向外界传递的热量。这就是等体过程中的能量转化关系。量。这就是等体过程中的能量转化关系。 2气体的定体摩尔热容气体的定体摩尔热容 摩尔定体热容摩尔定体热容: 理想气体在等体过程中吸收理想气体在等体过程中吸收（或放出）的热量（或放出）的热量 与升高（或降低）的温度与升高（或降低）的温度 比的极限叫气体的定体摩尔热容比的极限叫气体的定体摩尔热容。mol1VQ)(TVVTmVTQTQCddlim0,单位：单位：11KmolJ82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图

8、配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物UWUQddddVmVTUCdd,一摩尔理想气体的内能为：一摩尔理想气体的内能为：RTsrtu221VmVTUCdd,RsrtTUCVmV221dd,82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物TCQmVVdd, 摩尔理想气体在等体过程中温度升高摩尔理想气体在等体过程

9、中温度升高 吸收的吸收的热量为热量为 Td摩尔理想气体由态摩尔理想气体由态1到态到态2，V不变，则内能改变为不变，则内能改变为 12,12TTCUUUmV12,12TTCUUQmVV82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物3等压过程等压过程热力学第一定律：热力学第一定律：WUUQp12特特 性：性： 常量常量P)(12VVpW做功：做功：过程方程：过程方程：1VT

10、 常量常量OPPV1V2VIIIW82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物4气体的定压摩尔热容气体的定压摩尔热容在等压过程中，一摩尔气体系统吸收（或放出）在等压过程中，一摩尔气体系统吸收（或放出）的热量的热量 与升高（或降低）的温度与升高（或降低）的温度 比的极限叫比的极限叫气体定压摩尔热容，用气体定压摩尔热容，用 表示。表示。PQTmPC,PPTmPTQTQCd

11、dlim0,TRVpddTRUVPUWUQPdddddddTCUmVdd,82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物TRCTRTCQmVmVPdddd,.RCTQCmVPmP,dd迈耶公式迈耶公式比热容比：比热容比：m,m,VPCCTCQmPPdd,12,21dTTCTCQmPTTmPP82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想

12、气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物【例题例题82】一气缸中储有氮气，质量为一气缸中储有氮气，质量为1.25kg。在标准大气压下缓慢地加热，使温度升高在标准大气压下缓慢地加热，使温度升高1K。试求气。试求气体膨胀时所作地功体膨胀时所作地功W、气体内能的增量、气体内能的增量 以及气体所以及气体所吸收的热量吸收的热量QP。（活塞的质量以及它与气缸壁的摩擦。（活塞的质量以及它与气缸壁的摩擦均可略去。）均可略去。）U解解： )(d12molmol

13、21TTRMMTRMMWTTJ371131. 8028. 025. 1molJTRMMW)Kmol/(J8 .202RiCVJ929J18 .20028. 025. 1molTCMMUV1300JPQUW 82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物5等温过程等温过程OPVV1P2P1V2III热力学第一定律：热力学第一定律：0dUVRTP21dVVVPWQVPWQd

14、dd特征：特征： 常量常量T过程方程：过程方程：PV常量常量82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物VVRTWQVVd2112lnVVRT21lnPPRTUU12),(11TVP),(22TVP1P2P1V2VPVo等温等温膨胀膨胀W12),(11TVP),(22TVP1P2P1V2VPVoW等温等温压缩压缩QQ W W82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊

15、过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物83 两条等温线能否相交？能否相切？两条等温线能否相交？能否相切？84 有摩尔系数相同但分子的自由度数不同的两有摩尔系数相同但分子的自由度数不同的两种理想气体，从相同的体积以及相同的温度下作的等种理想气体，从相同的体积以及相同的温度下作的等温膨胀，且膨胀的体积相同。问对外做功是否相同？温膨胀，且膨胀的体积相同。问对外做功是否相同？向外吸热是否相同？向外吸热是否相同？如

16、果是从同一初状态开始做等压膨胀到同一末状如果是从同一初状态开始做等压膨胀到同一末状态，对外做功是否相同？向外吸热是否相同？态，对外做功是否相同？向外吸热是否相同？82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物6绝热过程绝热过程与外界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程),(111TVP),(222TVP121P2P1V2VPVoVd绝热的汽缸壁和活塞绝热的汽缸壁和活塞

17、0dQ特征：特征：UWdd热一律热一律0dd UWTCUVddm,)(12m,TTCVTCVTTdm,2121dVVVPW82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物TCVPWmVddd,TRPVVPddd0dd,PVCVpRCmVmV0ddVVPPPV常量常量RTpV泊松公式泊松公式1TV常量常量TP1常量常量绝热过程方程绝热过程方程 82 82 热力学第一定律及其

18、在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物绝热线与等温线的比较绝热线与等温线的比较PPAVAVA绝热线绝热线等温线等温线O常量PV求导得：求导得：VPVPddAATVPVPdd由由常量PV求导得：求导得：VPVPdd故对于故对于点，等点，等温线的斜率为：温线的斜率为：AATVPVPdd82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页

19、下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物AAAAVPVP在两线的交点处，绝热线的斜率的绝对值较等温在两线的交点处，绝热线的斜率的绝对值较等温线的斜率的绝对值大。这表明同一气体从同一初状态线的斜率的绝对值大。这表明同一气体从同一初状态作同样的体积膨胀时，压强降低在绝热过程中比在等作同样的体积膨胀时，压强降低在绝热过程中比在等温过程中要多。温过程中要多。82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退

20、出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物85 气体由一定的初壮态绝热压缩至一定体积，气体由一定的初壮态绝热压缩至一定体积，一次缓慢压缩，另一次很快地压缩，如果其他条件都一次缓慢压缩，另一次很快地压缩，如果其他条件都相同，问温度变化是否相同？相同，问温度变化是否相同？86 试指出图试指出图8-8中中PT图和图和UT图中的各线段表示图中的各线段表示什么过程？什么过程？aPbcdTUOTOp82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页

21、上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物 【例题例题83】如图如图89所示，是一种测定所示，是一种测定 的装置。经的装置。经活塞活塞B将气体压入容器将气体压入容器A中，使压强略高于中，使压强略高于大气压（设为大气压（设为P1），然后迅速开启再关闭），然后迅速开启再关闭活塞活塞C，此，此时气体膨胀到大气压强时气体膨胀到大气压强P0，经，经过一段时间，容器中气体温度过一段时间，容器中气体温度又恢复到与室温相同，压强变又恢复到与室温相同，压强变为为P2，假设开启，假设开启

22、C后和关闭后和关闭C前前气体经历的是准静态绝热过程，气体经历的是准静态绝热过程，试定出求的表达式。试定出求的表达式。 VPCC /图图89ABC82 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物ABCPOVV1V2III（T）IIIT0P1P2P0解：解： III 1010PPTTIIIII TTPP00282 82 热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用热力学第一定律及其在理想气体特殊过程中的应用上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1010PPTTTTPP00210102PPPP2101lnlnlnlnPPPP