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8–4 绝热过程 * 第8章 热力学基础 8–4 绝热过程 第8章 热力学基础 * * Ⅰ Ⅱ 一 绝热过程 在系统不与外界交换热量的条件下，系统的状态变化过程叫做绝热过程. 特征 气体对外做功: * 绝 热 方 程 恒量 恒量 恒量 * Ⅰ Ⅱ A 绝 热 膨 胀 Ⅰ Ⅱ A 绝 热 压 缩 A A * 绝热过程曲线的斜率 等温过程曲线的斜率 绝热线的斜率大于等温线的斜率. A B C 常量 A处斜率为 A处斜率为 * 结论：P－V图上绝热线比等温线陡。 问题：如何从物理上解释上述现象？ 当气体压缩同样的体积ΔV，在等温过程中，因为温度不变，压强增大仅因为体积的减少。而绝热压缩过程中外界对系统做功，使内能增大，温度升高，所以压强的增大不仅因为体积减少，还由于温度的升高，压强的增大要多一些。 A B C 常量 * 例7.1　1mol单原子理想气体，由状态 ，先等体加热至压强增大1倍，再等压加热至体积增大1倍，最后再经绝热膨胀，使其温度降至初始温度，如图所示.试求： 解　(1) (1)状态d的体积 ； (2)整个过程对外做的功； (3)整个过程吸收的热量. * (2)先求各分过程的功 由绝热方程 整个过程对外做的总功为 * (3)计算整个过程吸收的总热量有两种方法 方法一：根据整个过程吸收的总热量等于各分过程吸收热量的和.先求各分过程热量为 * 方法二：对abcd整个过程应用热力学第一定律： * 补充例题1：压强为1.0×105Pa，体积为0.0082m3的氮气，从初始温度300K加热到400K，如加热时（1）体积不变（2）压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？ 解答：（1） （2） 1 如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程 (A) 是A→B. (B) 是A→C. (C) 是A→D. (D) 既是A→B也是A→C, 两过程吸热一样多 * 2 质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大，等压过程中最小． (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小． (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小． (D) 等压过程中最大，等温过程中最小． 3. 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值 (A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程． (C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程． * 4 一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的内能一定增加． (B) 系统的内能一定减少． (C) 系统的内能一定保持不变． (D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变． 5 一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的温度一定升高． (B) 系统的温度一定降低． (C) 系统的温度一定保持不变． (D) 系统的温度可能升高，也可能降低或保持不变． * 6 氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体)，它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则 (A) 它们的温度升高相同，压强增加相同． (B) 它们的温度升高相同，压强增加不相同． (C) 它们的温度升高不相同，压强增加不相同． (D) 它们的温度升高不相同，压强增加相同． * 1.1mol单原子分子理想气体在定压下温度增加 时，内能的增量  ． 判断题 答案：错 ，应改为 2. 摩尔数相同的三种气体：He、N2、CO2 (均视为刚性分子的理想气体)，它们从相同的初态出发，都经历等体吸热过程，若吸取相同的热量，则三者的温度升高相同. 答案：错，它们的温度升高依次是： * 3. 摩尔数相同的氦气和氮气(视为理想气体)，从相同的初状态(即p、V、T相同)开始作