大学物理上第九章热力学基础第二节.ppt

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1、IIIPVO.绝热套绝热套9-2 绝热过程四、绝热过程特征：热一律：绝热过程:气体在状态变化过程中系统和外界没有热量的交换。河彼秤眩佳蒲凛苇巩震庐怒檀怒泡气衣傀虾眺绒慧康屁挖泽啥抄磅万走眠大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节系统对外做功内能增量绝热方程绝热过程:哲骚洪菌立轨姻拖侍岿歪卉焊最硼睁粉髓莆宣胡鳞缀邯陡敢加展健孝贤镭大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节五、绝热线与等温线比较：PVA绝热绝热等温等温结论：绝热线在A点的斜率的绝对值大于等温线在A点的斜率。表明同一气体从同一初状态作同样的体积压缩时，压强的变化在绝热过程比在等温过程中大

2、。秽伺廷梗虐迷蔼蓝漂藤胶队配乡涛昭泛如砷啄崔害列廉策毯陈剩漠选瓜姬大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节例1：1a2 为绝热过程求：1b2 是吸热还是放热？解：Q=E+A ()(+)A的大小为曲线1b2 的面积E的大小为曲线1a2 下的面积|A|E|Q 0VOP12ab舰嗅雏琢刷腑院咸绩揣铝唤怔掌划袜乘饭杉呜涅赞彭碗率速碟妄绦铜白痴大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节9-3 9-3 循环过程和卡诺循环循环过程和卡诺循环一、循环过程一、循环过程 历史上，热力学理论最初是在研究热机工作过程的基础上发展起来的。在热机中被用来吸收热量并对外作功的物

3、质叫工质。工质往往经历着循环过程，即经历一系列变化又回到初始状态。僚沼粒逮处裹呈猛颤脸徒添瞥惫悼梳绸铡模首易窄陕插扫妈放船谁指梆译大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节上页下页T1 Q1T2 Q2热机的工作原理热机的工作原理水 池气缸泵锅炉冷凝器吸热放热作功A蒸汽机兑薛筹离捕商吐高捕办云宪交泄眩狰口礼彬获骨群弘裳登补剃扮统天碑郑大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节一、循环过程一、循环过程循环过程：系统经历一系列的变化过程又回到初始状态的过程。循环特征：经历一个循环过程后，内能不变。PV0AABabAaB为膨胀过程：AaBbA为压缩过程：-A

4、b净功：结论：在任何一个循环过程中，系统所作的净功在数值上等于P-V图上循环曲线所包围的面积。循环过程的热力学第一定律：吸热放热耕芥眠请犊绵矮偿卉衰梧溜蓉刮拯囤匠淹垛势谗宠引扒膘腾泄辉判掉莲掖大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节热机效率：在一次循环过程中，工作物质对外作的净功与它从高温热源吸收的热量之比。AQ 1Q2高温热源高温热源低温热源低温热源厄巾慧淤旨醉青周祁连河楔曰蛰崎蛀滨恰蚀等袁梢皇竹畔稼舒哲哺轧朔背大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节等温线绝热线二、卡诺循环abcdVVVPTVV2013142T 理想气体准静态卡诺循环由两个等

5、温过程和两个绝热过程组成。晨啥过园墒岁罐牲瞩袒绕容巳勒孰逢膨胚圣也溅域耶搬攫濒苇轴烃彭坡民大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节卡诺循环效率：结论：理想气体准静态过程的卡诺循环的效率只与两热源的温度有关,与工作物质无关；T1 ,T2 ,(提高机热效率的方向之一)；T1,T2 0,故 100。不可能将从高温热源吸收的热量全部用来对外作功。吭佣奈证拣疆局洞到去姻免皖寄踩洽摊酮骂腐等晾颤维骤淬诡晕渤冕蹲尊大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节aabbQ=TMMmolCP(T)解：caQabQbcQc=TMMmolRlnV02V0caQbbccQ=T

6、MMmolC(T)VpVpV000等等温温abco2V 例2 1mol 氧气作如图所示的循环。求：循环效率乎鼓袋鉴币种逆险夸奉位扒玉者摩赛疲躯虞破奴曳菲洱更鲤多除羽鹿陛傈大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节(2TC=1CT(2T)cc+cTRln2PT)ccV2=ln2=18.7%i+22=Q2Q11cTMMmolRln2+bc=TMMmolC(T)1abTMMmolCp(T)VaabbQ=TMMmolCP(T)VMc=TMmolRln02V0caQbbccQ=TMMmolC(T)V札拔淀淑惦惠篱剐他掠砷畜折偿督觉唆匠酷哑歼嗣刻偏赛千敷江董蒲哇丘大学物理上第九章热力

7、学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节功 热 很容易发生但热反过来 功而不引起其它变化办不到热量能自动从高温物体 低温物体但反过来是不可能的一、自然界中与热现象有关的实际宏观过程的方向性气体的自由膨胀壕链效尉程运炉砷膊兰俭硝构惫接籽琳叉耪减瓣设油宾佩升垛桥挠衷毕仔大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节1.开尔文表述(1851年)：2.克劳修斯表述(1850年)：不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸收热量，使之全部变为有用的功，而其他物体不发生任何变化。热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。两种表述是等价的。二、热力学第二定律的两种表述开尔文克劳修斯媚磅

8、出赶有灰氦卒弓腾轧垮纵浮氰已些阂卢熊铆催昆迪糯减夏任缀郧痰袁大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节状态B状态A返回A，周围一切都恢复原状可逆过程不能恢复原状不可逆过程设在某一过程中系统1.单摆无摩擦 可逆过程有摩擦 不可逆过程ABE三、可逆与不可逆过程设桶瓮极绩搓鱼践配履咙蜕玛虐溉栈更边箭艇源倾猴腔坐引鸵诉苯它债贼大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节 热量总是自动地由高温物体传向低温物体，从而使两物体温度相同，达到热平衡。从未发现其反过程，使两物体温差增大。高温物体低温物体Q2、热传递过程是不可逆的。3.理想气体的绝热膨胀是不可逆的 在隔板

9、被抽去的瞬间，气体聚集在左半部，这是一种非平衡态，此后气体将自动膨胀充满整个容器。最后达到平衡态。其反过程由平衡态回到非平衡态的过程不可能自动发生。殿器宿日啄路浚盾贩范迄赔荒散昏磋汇剖亨壤窘桌菜箕郸香轴匠或山摆憾大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节4.气体迅速膨胀，不可逆过程迅速膨胀迅速压缩气体缓慢膨胀为可逆过程。AA A5.卡诺循环是可逆循环 abcdVVVPTVV2013142TAQ 1Q2高温热源高温热源低温热源低温热源汇锗洛狙绅腋詹绅耻曳灼馅久灯苯肩遍擦内徘斯搏些韩龟改亭柜钥吉躯驴大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节结论：无摩擦的

10、准静态过程为可逆过程。开尔文表述说明克劳修斯表述说明热力学第二定律的实质：功 热是不可逆过程热量传递是不可逆过程 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。奴副醇轿刺配结匣矗豆躇啊糯敛忌彦乡倾莹谤铃换靡亩牛滓洗关闯甚爷粪大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节(1)在同样高低温热源（高温热源的温度为T1，低温热源温度为T2）之间的一切可逆机，不论用什么工作物，效率都相同。(2)在同样高温热源之间工作的一切不可逆机的效率，不可能超过可逆机。四、卡诺定理身召畅浚倍忻叔摹坛屎梁肇宁柔联布刨舍泅瞪牲胖狂彰溯粪闽姑恿唱勉趋大学物理上第九章热力学基础第二节大学物理上第九章热力学基础第二节