可逆过程和可逆过程体积功的计算市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,1,文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。,系统内部及系统与环境间在一系列无限靠近平衡条件下进行过程称为可逆过

2、程。,状态,1,状态,2,状态,1,状态,2,自然界发生任何改变都是不可逆过程。,对于不可逆过程，不论采取何种办法使系统恢复原状时，都不可能使环境也恢复原状,.,系统复原,环境复原,系统复原,环境不可能复原,第1页,对可逆过程,：,2,可逆过程体积功计算公式,第2页,3 理想气体恒温可逆过程,第3页,例,18:,始态,T,1,=300 K,，,p,1,=150 kPa,2 mol,某理想气体，经过下述三种不一样路径恒温膨胀到一样末态，,p,2,=50 kPa,。求各路径体积功。,b.,先反抗,100 kPa,恒外压膨胀到平衡，再,a.,反抗,50kPa,恒外压一次膨胀到末态。,c.,恒温可逆膨

3、胀到末态,反抗,50kPa,恒外压膨胀到末态。,第4页,解,:,a.,反抗,50kPa,恒外压一次膨胀到末态。,c.,恒温可逆膨胀到末态,b.,先反抗,100 kPa,恒外压膨胀到中间平衡态，再反抗,50kPa,恒外压膨胀到末态。,W,=,W,1,+,W,2,=,-4.158 kJ,=-3.326 kJ,=-,p,外,(,V,2,V,1,),始末态相同，路径不一样，功不一样,第5页,路径,a,、,b,、,c,所做功在,p-V,图中表示,一次反抗恒外压,膨胀,过程,W,p,外,V,p,终,(,V,终,V,始,),p,p,始,p,终,V,始,V,终,V,定,T,p,p,始,p,终,二次反抗恒外压,

4、膨胀,过程,W,(,W,1,+W,2,),2,V,始,V,终,V,定,T,1,第6页,W,-(,W,1,W,2,W,3,),(,p,2,V,1,p,3,V,2,p,终,V,3,),p,p,始,V,始,V,终,V,定,T,1,2,3,W,-(W,1,W,2,W,3,+.),p,su,p,始,V,始,V,终,V,定,T,2,系统对环境做功,可逆过程做最大功,(-,W,),第7页,p,1,p,1,V,1,T,p,2,p,2,V,2,T,一粒粒取走砂粒,-,d,p,恒温可逆膨胀路径所做功在,p-V,图中表示,第8页,恒温压缩过程环境所做功在,p-V,图中表示,环境对系统做功,可逆过程做最小功,(,W,

5、),W,W,1,W,2,W,3,+.,p,p,2,p,1,V,2,V,1,V,定,T,2,p,p,2,p,1,恒外压压缩过程,W,W,1,+W,2,2,V,2,V,1,V,定,T,1,p,p,2,p,1,恒外压压缩过程,W,p,外,V,p,终,(,V,终,V,始,),V,2,V,1,V,定,T,W,W,1,W,2,W,3,p,p,2,p,1,V,2,V,1,V,定,T,1,2,3,第9页,总结，可逆过程特点：,推进力无限小，,系统内部及系统和环境间,都无限靠近平衡，进行得无限慢，,(2),过程结束后，系统若沿原路径逆向进行恢复到始态，则环境也同时复原。,(3),可逆过程系统对环境做最大功,环境

6、对系统做最小功。,第10页,4.,理想气体绝热可逆过程,绝热可逆过程,Q,r,=0,：,C,V,m,为定值，与温度无关：,第11页,理想气体绝热可逆过程,过程方程,第12页,绝热可逆过程体积功计算,方法二,:,方法一：,由绝热可逆过程方程求出终态温度,T,2,，再求体积功,.,第13页,例,19,：某双原子理想气体,1mol,从始态,350K,，,200kPa,经过以下四个不一样过程到达各自平衡态，求各过程,Q,，,W,，,U,及,H,。,(1),恒温可逆膨胀到,50kPa,(2),恒温反抗,50kPa,恒外压膨胀至平衡,(3),绝热可逆膨胀到,50kPa,(4),绝热反抗,50kPa,恒外压

7、膨胀至平衡。,第14页,n=,1mol,pg,T,1,=350K,p,1,=200 kPa,n=,1mol,pg,T,2,=,350K,p,2,=50 kPa,d,T,=0,可逆,(1)d,T,=0,可逆,是理想气体,第15页,(2)恒温反抗50kPa恒外压膨胀至平衡,=-2.183 kJ,n=,1mol,pg,T,1,=350K,p,1,=200 kPa,n=,1mol,pg,T,2,=,350K,p,2,=50 kPa,d,T,=0,p,外,=50kPa,是理想气体,第16页,(3)绝热可逆膨胀到50kPa,n=,1mol,pg,T,1,=350K,p,1,=200 kPa,n=,1mol

8、,pg,T,2,=,?,p,2,=50 kPa,Q,=0,可逆,Q,=0,第17页,(4)绝热反抗50kPa恒外压膨胀至平衡,n=,1mol,pg,T,1,=350K,p,1,=200 kPa,n=,1mol,pg,T,2,=,?,p,2,=50 kPa,Q,=0,不可逆,Q,=0,U,=,W,第18页,有系统以下列图,单原子,pg,A,p,A1,=150kPa,T,A1,=300K,V,A1,=10m,3,双原子,pg,B,p,B1,=300kPa,T,B1,=400K,V,B1,=5.0m,3,已知容器及隔板绝热良好，抽去隔板后,A,、,B,混合到达平衡，试求：混合过程,例,20,(,混合

9、过程,),：,第19页,单原子,pg,A,p,A1,=150kPa,T,A1,=300K,V,A1,=10m,3,双原子,pg,B,p,B1,=300kPa,T,B1,=400K,V,B1,=5.0m,3,单原子,pg,A,+,双原子,pg,B,p,T,2,V,=15m,3,Q,=0,d,V,=0,*,第20页,例,16,：求,1000K,下，以下反应,已知,298.15K,，以下热力学数据：,-74.81,-285.83,-393.51 0,35.31,33.58,37.10 28.82,/,k,Jmol,-1,/,Jmol,-1,K,-1,已知,298.15K,时，水摩尔蒸发焓为,44.0

10、1kJmol,-1,若在温度区间,T,1,到,T,2,范围内，反应物或产物有相改变,CH,4,(g),H,2,O(g),CO,2,(g)H,2,(g),CH,4,(g),H,2,O(l),CO,2,(g)H,2,(g),CH,4,(g)+2,H,2,O(g),=CO,2,(g)+4H,2,(g),第21页,T,1,=1000K,设计过程,T,2,=298.15K,T,2,=298.15K,第22页,恒容过程,(d,V,=0),恒压过程,(d,p,=0),恒温可逆过程,(d,T,=0,可逆,),自由膨胀过程,(,p,环,=0),绝热可逆过程,(,Q,r,=0),常见,pg,单纯,pVT,改变过程：,恒温不可逆过程,(d,T,=0),绝热不可逆过程,(,Q,=0),Q W,U H,=0,=0,=0,=0,=0,=0,=0,=0,恒温自由膨胀过程,(,p,环,=0),=0,=0,=0,=0,第23页,对一定量理想气体，以下过程能否进行？,吸热而温度不变,恒压下绝热膨胀,恒温下对外做功，同时放热,体积不变且绝热，使温度上升,吸热体积缩小,恒温下绝热膨胀,恒压下绝热压缩,恒温下绝热自由膨胀,（,）,（,）,（,）,（,）,（,）,（,）,（,）,（,）,第24页,