2021-2022学年高二物理竞赛课件：热力学第一定律对理想气体等值过程的应用.pptx

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1、热力学第一定律对理想气热力学第一定律对理想气体体等值过程的应用等值过程的应用2、内能的计算（理想气体）、内能的计算（理想气体）对封闭系统，气体种类、质量不变：对封闭系统，气体种类、质量不变：3、热量、热量 Q 的计算的计算1、体积功的计算、体积功的计算 各等值过程的热量、功和内能的计算各等值过程的热量、功和内能的计算热力学第一定律对理想气体热力学第一定律对理想气体等值过程的应用等值过程的应用1.过程特点过程特点3.过程曲线过程曲线2.过程方程过程方程一一.定容过程定容过程(等容过程等容过程，等体过程，等体过程)4.内能增量内能增量5.功功6.热量热量7.热力学第一定律热力学第一定律意义意义:定

2、容过程中定容过程中,系统吸收的热量全部转变成内能系统吸收的热量全部转变成内能.定定容容升升压压 12 定定容容降降压压 12 定容升压过程中，外界传给气体的热量全部用定容升压过程中，外界传给气体的热量全部用来增加气体的内能，系统对外不作功。来增加气体的内能，系统对外不作功。定容过程定容过程:1.过程特点过程特点3.过程曲线过程曲线2.过程方程过程方程5.功功6.热量热量7.热力学第一定律热力学第一定律二二.定压过程定压过程(等压过程等压过程)4.内能增量内能增量意义：意义：等压膨胀过程中，系统吸收的热量一部分用来等压膨胀过程中，系统吸收的热量一部分用来增加系统的内能，一部分用来对外做功增加系统

3、的内能，一部分用来对外做功.12A12A定定 压压 膨膨 胀胀12A定定 压压 压压 缩缩 A A 定压膨胀过程中，系统吸收的热量一部分用来增加定压膨胀过程中，系统吸收的热量一部分用来增加系统的内能，一部分用来对外做功。系统的内能，一部分用来对外做功。定压过程定压过程:恒恒温温源源1.过程特点过程特点3.过程曲线过程曲线2.过程方程过程方程4.内能增量内能增量5.功功三三.等温过程等温过程12由过程方程由过程方程故等温过程的功故等温过程的功热量热量应用热力学第一定律应用热力学第一定律意义：意义：等温过程中，系统吸热全部用来对外作功，等温过程中，系统吸热全部用来对外作功，内能保持不变内能保持不变

4、.无法应用无法应用计算等温过程的热量，计算等温过程的热量，CT 无法定义无法定义.12等温膨胀等温膨胀A12A等温压缩等温压缩 A A 等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为对外做功，系统内能保持不变。对外做功，系统内能保持不变。系统与外界无热量交换系统与外界无热量交换,意义：意义：系统对外作功全部靠内能提供系统对外作功全部靠内能提供.1.过程特点过程特点3.功功2.内能增量内能增量绝热过程绝热过程12由热力学第一定律由热力学第一定律从从 可得可得若已知若已知 及及12A绝绝 热热 膨膨 胀胀12A绝绝 热热 压压 缩缩 A A 绝热膨胀过程中绝热膨胀

5、过程中,系统对外做功全部来自系统内能的减少系统对外做功全部来自系统内能的减少获取低温的一个方法获取低温的一个方法&准静态绝热过程准静态绝热过程4.绝热过程方程绝热过程方程（1）（2）（2）式两边微分）式两边微分（3）联立联立(1),(3)消去消去dT，得得分离变量得：分离变量得：泊松方程泊松方程其他形式：其他形式：5.绝热线与等温线比较绝热线与等温线比较等温等温绝热绝热ABC常量常量绝热线斜率是等温线斜绝热线斜率是等温线斜率的率的 倍倍。绝热线比等绝热线比等温线更陡。温线更陡。原因：原因：等温膨胀过程中压强的等温膨胀过程中压强的下降下降，仅是由于体积的增，仅是由于体积的增大。对于绝热膨胀过程，因系统对外作功，系统的温度大。对于绝热膨胀过程，因系统对外作功，系统的温度将因内能的减小而降低，故将因内能的减小而降低，故压压强下降不仅是由于体积的强下降不仅是由于体积的增大，还由于温度的降低。所以绝热线要比等温线陡。增大，还由于温度的降低。所以绝热线要比等温线陡。