大学物理理想气体的等值过程.ppt

计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础.,13.3 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容,（4） 各等值过程的特性 .,单位,摩尔定体热容: 理想气体在等体过程中吸收热量 ，使温度升高 ，其摩尔定体热容为:,理想气体,对一有限过程：,一、等体过程 摩尔定体热容,Ⅰ,,l 不变,功,吸收的热量,内能的增量,,,Ⅱ,·,·,·,V1,等体过程中气体吸收的热量，全部用来增加它的内能，使其温度上升过程方程 常量,·,,,,,等体升压,1,2,摩尔定压热容: 理想气体在等压过程中吸收热量 ，温度升高 ，其摩尔定压热容为：,理想气体,对一有限过程：,二、等压过程 摩尔定压热容,,功,吸收的热量,内能的增量,在等压过程中理想气体吸收的热量，一部分用来对外作功，其余部分则用来增加其内能Ⅰ,Ⅱ,·,·,·,p1,,,V1,V2,过程方程 常量,·,,,,,,,,1,2,,等 压 膨 胀,,,,,摩尔定压热容和摩尔定体热容的关系,又,可得,迈耶公式,摩尔热容比,单原子气体分子,双原子气体分子,理想气体内能的计算,适用于一切始末状态为平衡态的任何过程,质量为2.8g，温度为300K，压强为1atm的氮气， 等压膨胀到原来的2倍。

氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量,解,例,求,根据等压过程方程，有,,因为是双原子气体,,内能的增量,功,吸收的热量,,,,Ⅰ,Ⅱ,·,·,·,,,,,V1,V2,一、等温过程（T = 常量）,·,13.4 理想气体的等温过程和绝热过程,,,,,在等温膨胀过程中 ，理想气体吸收的热量全部用来对外作功，在等温压缩中，外界对气体所作的功，都转化为气体向外界放出的热量二、 绝热过程（ ）,系统在绝热过程中始终不与外界交换热量良好绝热材料包围的系统发生的过程,进行得较快，系统来不及和外界交换热量的过程,·,·,与外界交换的热量,·,功,·,若已知 及,由 可得：,,,内能的增量,·,绝热过程方程的推导,,分离变量得,常量,三、绝热线和等温线,绝热过程曲线的斜率,常量,等温过程曲线的斜率,常量,绝热线的斜率大于等温线的斜率.,理想气体准静态四个等值过程公式,一定量氮气，其初始温度为 300 K，压强为1atm将其绝热压缩，使其体积变为初始体积的1/5解,例,求,压缩后的压强和温度,根据绝热过程方程的p、V 关系，有,根据绝热过程方程的T﹑V 关系，有,氮气是双原子分子,,温度为25℃，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) 该过程中气体对外所作的功； (2) 若气体经绝热过程体积膨胀至原来的3 倍，气体对外所作的功解,例,求,,,,(1) 由等温过程可得,(2) 根据绝热过程方程，有,将热力学第一定律应用于绝热过程方程中，有,如图， 一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成Ⅰ, Ⅱ 两部分容器左端封闭且导热，其他部分绝热开始时在Ⅰ, Ⅱ中各有温度为0℃，压强1.013×105 Pa 的刚性双原子分子的理想气体两部分的容积均为36升现从容器左端缓慢地对Ⅰ中气体加热，使活塞缓慢地向右移动，直到Ⅱ中气体的体积变为18升为止1) Ⅰ中气体末态的压强和温度解,例,求,,,Ⅰ,Ⅱ,(1) Ⅱ中气体经历的是绝热过程，则,,(2) 外界传给Ⅰ中气体的热量刚性双原子分子,又,由理想状态方程得,(2)Ⅰ中气体内能的增量为,Ⅰ中气体对外作的功为,根据热力学第一定律， Ⅰ中气体吸收的热量为,。