理想气体的绝热过程学习教案.pptx

会计学物理意义(原因)：对于相同体积变化，等温膨胀过程中系统的压强P的下降完全由系统密度的减小引起；对于绝热膨胀过程，系统压强的下降由密度的减小和温度的降低共同产生。因此(yīncǐ)绝热过程中压强的变化快于等温过程。二、绝热方程的推导(tuīdǎo)（了解）例:1mol单原子理想气体,由状态a(p1,V1)先等压加热至体积增大一倍，再等容加热至压力增大一倍，最后再经绝热膨胀，使其温度(wēndù)降至初始温度(wēndù)。如图，试求：（1）状态d的体积Vd；（2）整个过程对外所作的功;（3）整个过程吸收的热量。再根据(gēnjù)绝热方程（3）计算整个(zhěnggè)过程吸收的总热量有两种方法方法(fāngfǎ)二：对abcd整个过程应用热力学第一定律：例:某理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)的p-V关系如图所示，由初态a经准静态过程直线ab变到终态b。已知该理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)的定体摩尔热容量CV=3R，求该理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)在ab过程中的摩尔热容量。练习1.一定量的理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历(jīnglì)的过程是：AB等压过程；AC等温过程；AD绝热过程,其中吸热最多的过程。练习2.一定量的理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)，经历某过程后，它的温度升高了．则根据热力学定律可以断定：
（1）该理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)系统在此过程中吸了热．
（2）在此过程中外界对该理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)系统作了正功．
（3）该理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)系统的内能增加了．
（4）在此过程中理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)系统既从外界吸了热，又对外作了正功．
以上正确的断言是：练习3.温度为25C、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体(lǐxiǎnɡqìtǐ)，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．
(1)计算这个过程中气体对外的功.
(2)假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍,那么气体对外做的功又是多少?练习4.一定质量的理想气体(qìtǐ),由状态a经b到达c,（如图,abc为一直线）求此过程中。
（1）气体(qìtǐ)对外做的功；
（2）气体(qìtǐ)内能的增加；
（3）气体(qìtǐ)吸收的热量；
(1atm=1.013×105Pa).对如图示的正循环，由1→2的膨胀过程(guòchéng)中系统对外作正功由1→2的膨胀(péngzhàng)过程中系统从高温热源（外界）吸热Q1。5.逆循环(xúnhuán)过程的功能转换热机把吸收来的热量转换(zhuǎnhuàn)为有用功的能力。例1mol氧气作如图所示的循环(xúnhuán).求循环(xúnhuán)效率.例：奥托（Otto）机是德国物理学家奥托发明的一种热机，以其原理制造的发动机现仍在使用。Otto机的循环(xúnhuán)曲线是由两条绝热线和两条等容线构成。证明：热机效率为证明(zhèngmíng)：3-4为绝热膨胀过程(guòchéng)例：一热机(rèjī)以1mol双原子分子气体为工作物质，循环曲线如图所示，其中AB为等温过程，TA=1300K，TC=300K。求①.各过程的内能增量、功、和热量；B-C为等压压缩(yāsuō)过程C-A为等容升压(shēnɡyā)过程4-7自然（宏观(hóngguān)）过程的方向性可逆过程和不可逆过程练习6.一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态（V0，T0）开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等容升温回复到初态温度(wēndù)T0，最后经等温过程使其体积回复为V0，则气体在此循环过程中：练习7.一定的理想气体,分别经历了上图的abc的过程,（上图中虚线为ac等温线）,和下图的def过程（下图中虚线df为绝热线）,判断这两个过程是吸热(xīrè)还是放热。练习8.如图示，有一定量的理想气体，从初状态a（P1,V1）开始，经过一个等容过程达到压强为P1/4的b态，再经过一个等压过程达到状态c,最后经等温过程而完成一个循环，求该循环过程中系统(xìtǒng)对外作的功A和净吸热量Q。解：设状态(zhuàngtài)C的体积为V2，则由a、c两状态(zhuàngtài)的温度相同，故有在ca的过程(guòchéng)热力学第一定律阐明了热力学过程必须满足能量守恒定律。那么，满足热力学第一定律的过程是否都能实现呢？这是19世纪初期面临的问题。热机的效率为1（把单一热源吸收的热量自动全部转化为对外的功）、制冷机的制冷系数(xìshù)为无限大（从低温热源吸收的热量自动传递到高温热源）、混合气体自动分离等热力学过程并不违背热力学第一定律，但实际上是不可能发生的。可见，自然界中凡是与热现象有关的宏观热力学过程具有方向性。一、热机的效率(xiàolǜ)与第