等温过程和绝热过程

关于等温过程和绝热过程第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期三一、等温过程1.过程特点系统的温度不变2.过程方程3.过程曲线恒温源第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期三4.内能增量5.功由理想气体状态方程等温过程的功（1）第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期三6.热量由过程方程则等温过程的功CT是否有意义呢？对于等温过程温度不变，系统要升高1K需吸收无限多的热量，则等温摩尔热容CT趋于无限大，这是没有意义的。（2）第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期三7.热力学第一定律应用因此无法使用计算等温过程的热量。等温过程则意义：等温过程中系统吸收的热量全部用来对外作功。第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期三二、绝热过程1.过程特点系统与外界绝热，无热量交换。绝热材料系统内能的减少全部用来对外作功。绝热过程的（摩尔）热容为0。第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期三2.内能增量3.热力学第一定律应用

绝热过程中系统对外所作的功全部靠降低系统的内能来实现。第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期三4.功（1）由摩尔热容比气体绝热膨胀气体绝热压缩第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期三

例如压缩空气从喷嘴中急速喷出，气体绝热膨胀，温度下降，甚至液化。

再如气缸活塞急速压缩，温度升高，使易燃物燃烧。单原子分子气体双原子刚性分子气体多原子刚性分子气体第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期三思考题1

当打开一瓶装有香槟、苏打水饮料或者任何其它碳酸饮料瓶时，在开瓶瞬间，为什么瓶口的周围会形成一团白雾，或者看见瓶口突然冒出白烟？

香槟在开启的瞬间，内部有二氧化碳和水蒸气的压强大于大气压，气体迅速膨胀到大气中，在此过程中气体来不及从外界吸收热量，可近似为绝热过程。气体膨胀后体积增大，对外界大气做正功，内能的减小，使气体温度降低，从而造成气体中水蒸气凝结成小水滴，从而形成雾。第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期三5.绝热过程方程第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期三6.过程曲线将绝热线与等温线比较。①.等温线斜率②.绝热线斜率全微分斜率第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期三全微分绝热线斜率与等温线斜率比较绝热线斜率是等温线斜率的倍。绝热线要比等温线陡。第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期三意义：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。因此绝热过程中压强的变化快于等温过程。第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期三例1.一定量的理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是：AB等压过程；AC等温过程；AD绝热过程,其中吸热最多的过程。[A

]（A）是AB

；（B）是A

C;（C）是AD

；（D）既是AB也是AC,两过程吸热一样多。第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期三例2.一定量的理想气体，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）该理想气体系统在此过程中吸了热．（2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功．（3）该理想气体系统的内能增加了．（4）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功．以上正确的断言是：[C](A)(1)、(3).

(B)(2)、(3).(C)(3).

(D)(3)、(4).(E)(4).

第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期三1.等容降压过程；2.等压压缩过程；3.绝热膨胀过程；4.未知过程与等温线有两个交点。解答：1.等容降压过程曲线下面积为0由例3：讨论下列几个过程中温度的变化、内能增量、功、热量的正负。第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期三由热力学第一定律2.等压压缩过程体积收缩，曲线下面积为负值。由放热过程第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期三由热力学第一定律放热3.绝热膨胀过程由热力学第一定律第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期三4.未知过程与等温线有两个交点由于1、2点在等温线上，由热力学第一定律放热第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期三例4.温度为25C、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，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?摩尔气体常数第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期三解：（1）等温过程气体对外作功为（2）绝热过程气体对外作功第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期三例5.0.02kg的氦气（视为理想气体）,温度由17°C升为27°C,若在升温过程中,（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；（3）不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体作的功。第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期三第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期三例6.一定质量的理想气体,由状态a经b到达c,（如图,abc为一直线）求此过程中。（1）气体对外做的功；（2）气体内能的增加；（3）气体吸收的热量；(1atm=1.013×105