7-3绝热过程技术方案.pptVIP

1. 绝热过程 系统在状态变化过程中始终与外界没有热交换。 绝热膨胀过程中，系统对外作的功，是靠内能减少实现的，故温度降低；绝热压缩过程中，外界对气体作功全用于增加气体内能，故温度上升。 §7-3 绝热过程 *多方过程 绝热过程方程: 绝热过程 绝热线 绝热过程 等温过程 绝热线 等温线、绝热线的斜率分别为： 绝热线比等温线陡。 绝热过程 系统从 1-2 为绝热过程，据绝热方程，可得过程中的 p—V 关系。 绝热线 系统对外作功为： 绝热过程 2.绝热过程方程的推导 对绝热过程，据热力学第一定律，有 即 状态方程 消去dT 得 绝热过程方程 绝热过程方程的推导 例题7-2 设有氧气8g，体积为0.41?10-3m3 ，温度为 300K。如氧气作绝热膨胀，膨胀后的体积为4.1?10-3 m3 。 问：气体作功多少？氧气作等温膨胀，膨胀后 的 体积也是4.1?10-3m3 ，问这时气体作功多少？ 解:氧气的质量为M=0.008kg，摩尔质量 Mmol=0.032kg。原来温度T1=300K。 另T2为氧气绝热膨胀后的温度，则有： 根据绝热方程中 T 与V 的关系式： 绝热过程 得： 以T1=300K,V1＝ 0.41?10-3 m3, V2＝ 4.1?10-3 m3及?=1.40代入上式，得： 绝热过程方程的推导 如氧气作等温膨胀，气体所作的功为 因i=5,所以Cv=iR/2=20.8J(mol?K)，可得： 绝热过程方程的推导 例题7-3 两个绝热容器，体积分别是V1和V2，用一带有活塞的管子连起来。打开活塞前，第一个容器盛有氮气温度为T1 ；第二个容器盛有氩气，温度为T2 ，试证打开活塞后混合气体的温度和压强分别是 式中Cv1、Cv2分别是氮气和氩气的摩尔定体热容，M1、M2和Mmol1 、Mmol2分别是氮气和氩气的质量和摩尔质量。 绝热过程方程的推导 解:打开活塞后，原在第一个容器中的氮气向第二个容器中扩散，氩气则向第一个容器中扩散，直到两种气体都在两容器中均匀分布为止。达到平衡后，氮气的压强变为p1，氩气的压强变为p2 ，混合气体的压强为p= p1 + p2 ；温度均为T。在这个过程中，两种气体相互有能量交换，但由于容器是绝热的，总体积未变，两种气体组成的系统与外界无能量交换，总内能不变，所以 已知 绝热过程方程的推导 代入式得： 又因混合后的氮气与压强仍分别满足理想气体状态方程， 绝热过程方程的推导