可逆过程与可逆体积功.pptVIP

例36 (2)绝热恒外压逆膨胀 * 可逆过程与可逆体积功 推动力无限小,系统内部及系统与环境之间在无限接近平衡条件下进行的过程, 称为可逆过程. 1. 可逆过程 (reversible process) 结论一 : 当始、 终态确定的条件下, 功与途径有关. 其中无限多步膨胀途径, 系统对环境作最大功！ 结论二 :当始、 终态确定的条件下, 逆向的无限多步压缩途径, 环境对系统作最小功! 并且与膨胀时的最大功相等! 体积功.exe 2. 可逆体积功（reversible volume work ） (1). 理想气体恒温可逆过程 例1, 3mol理想气体于恒温298.15K条件下由始态 V1 = 20.0dm3可逆膨胀到末态V2 = 50.0dm3 . 求始, 末态气体的压力p1 , p2 以及膨胀过程的可逆功Wr . n = 3 mol p1 = V1 = 20dm3 T1 = 298.15K n = 3 mol p2 = V2 = 50dm3 T2 = 298.15K 恒温可逆 p1 = nRT/V1 = {3 ? 8.314 ? 298.15/(20 ? 10－3)} Pa = 371.8 Pa p2 = nRT/V2 = {3 ? 8.314 ? 298.15/(50 ? 10－3)} Pa = 148.7 Pa 因是理想气体, 恒温, 可逆过程, 故 or (2). 理想气体绝热可逆过程 绝热与恒温的区别？ 应用条件：封闭系统, W ?＝0, 理想气体, 绝热, 可逆过程. 常见错误: 将上式用于绝热非可逆过程! 以上三式称为理想气体绝热可逆过程方程 ①. 理想气体绝热可逆过程方程式 不论可逆与否, 绝热过程的功总可以用 W = ?U 来进行计算 , 这种方法更加简便. ②. 理想气体绝热可逆体积功 1 mol氧气由0℃, 106Pa，经过（1）绝热可逆膨胀；（2）对抗恒定外压Psu= 105Pa绝热不可逆膨胀，使气体最后压力为105Pa，求此两种情况的最后温度及系统对环境所作的功。 已知该气体 CV, m = 21.05J·mol?1·K?1. 解（1）绝热可逆膨胀 1molO2 p1 = 106Pa T1 = 273.15K 1molO2 p2 = 105Pa T2= ?K 绝热可逆膨胀 绝热过程： W1 = ?U = nCV, m(T2- T1) = 1mol?21.05 J·mol?1·K?1 ?(141.4-273.15)K =-2773J 1molO2 p1 = 106Pa T1 = 273.15K 1molO2 p2 = 105Pa T2= ?K 绝热恒外压膨胀 因不可逆 由此可见，由同一始态经过可逆与不可逆两种绝热变化不可能达到同一终态，即 ; 。 恒外压 恒容过程 dV = 0 自由膨胀过程 pamb = 0 凝聚系统(不含气相) ?V ? 0 恒压 可逆过程 体积功的计算式小结: 例2 例1 注意：恒外压：pamb保持恒定 恒 压： p = pamb且保持恒定 *