13-4理想气体的绝热过程.ppt

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1、第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版第第 十十 章章 波波 动动MECHANICAL WAVES 热热热热 力力力力 学学学学 基基基基 础础础础第第第第 十十十十 三三三三 章章章章1第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 本节内容概要本节内容概要 本节教学要求本节教学要求 能分析能分析计算理想气体在绝热过程中的计算理想气体在绝热过程中的功、热量和内能的改变量。功、热量和内能的改变量。理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程 绝热线和等温线绝热线和等温线13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程2第十三章第十三章 热力学基础热力学基

2、础物理学物理学第五版第五版12一一 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特征特征由热力学由热力学第一定律第一定律绝热的绝热的汽缸壁和活塞汽缸壁和活塞13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程3第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版由热力学第一定律有由热力学第一定律有12W13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程 功和内能的计算功和内能的计算4第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版若已知若已知 及及由由 可得可得13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程12W 功和内能的计算功和内

3、能的计算5第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 绝热过程方程的推导绝热过程方程的推导1213-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程分离变量得分离变量得常量常量绝绝 热热 方方 程程常量常量常量常量常量常量6第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版12W绝热绝热膨胀膨胀12W绝热绝热压缩压缩 W W13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程7第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版二二 绝热线和等温线绝热线和等温线 绝热线的斜率绝热线的斜率常量常量13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热

4、过程ABC常量常量 等温线的斜率等温线的斜率常量常量 绝热线的斜率绝对值绝热线的斜率绝对值大于等温线的斜率绝对值大于等温线的斜率绝对值。8第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 例例1 设有设有 5 mol 的氢气，最初温度的氢气，最初温度 ，压强压强 ，求下列过程中把氢气压缩，求下列过程中把氢气压缩为原体积的为原体积的 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）经这两过程后，气体的经这两过程后，气体的压强各为多少？压强各为多少？12常量常量13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程9第十三章第十三章 热力学基础热力学基

5、础物理学物理学第五版第五版 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由表由表查得查得 ，有，有 已知：已知：12常量常量13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程10第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版（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13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程11第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 例例2 2 氮气液化，把氮气放在一个绝热的汽缸中氮气液化，把氮气放在一个绝热的汽缸中。开始时开始时,氮气的压强为氮气的压强为5050个标准大气

6、压、温度为个标准大气压、温度为300K300K；经急速膨胀后，其压强降至；经急速膨胀后，其压强降至 1 1个标准大气压，从个标准大气压，从而使氮气液化而使氮气液化.。试问此时氮的温度为多少。试问此时氮的温度为多少?13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程 解解 氮气可视为理想气体，其液化过程为绝热氮气可视为理想气体，其液化过程为绝热过程。过程。氮气为双原子气体由表查得氮气为双原子气体由表查得12第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 例例3 一汽缸内有一定的水，缸壁由一汽缸内有一定的水，缸壁由良良导导热材料制成热材料制成.作用于活塞上的压强作用于活塞上的

7、压强 摩擦不计摩擦不计.开始时，活塞与水面接触开始时，活塞与水面接触.若环若环境境(热源热源)温度非常缓慢地升高到温度非常缓慢地升高到 .求求把单位质量的水汽化为水蒸气，内能改变多把单位质量的水汽化为水蒸气，内能改变多少少?已知已知 汽化热汽化热密度密度13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程13第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版解解 水汽化所需的热量水汽化所需的热量水汽化后体积膨胀为水汽化后体积膨胀为水水水蒸气水蒸气 热源热源13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程14第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版13-4 13-4 理想气体的绝热过程理想气体的绝热过程由热力学第一定律有由热力学第一定律有 水汽化所需的热量水汽化所需的热量15第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版作业作业教材教材P256-257 13-1216第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版17