大學(xué)物理第9章熱力學(xué)基礎(chǔ)(熱一)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 實(shí)驗(yàn)定律出發(fā)，特別是用能量守恒的實(shí)驗(yàn)定律，分析熱力學(xué)系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí)有關(guān)熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件。 3 2. 內(nèi)能 (? :摩爾數(shù) 。 例如 : ? 摩爾理想氣體從狀態(tài) 1?狀態(tài) 2， 求氣體對(duì)外所做的功是多少？ 功是過程量 5 ? ???21d/VVVVRT?p ),(11 VpV),( 22 VppV),( 11 Vp),( 22 VppV),( 11 Vp),( 22 Vp是否一定作正功？的過程思考：從 BA ?pV??AB??21dVVVpAA＝ p1(V2V1) A＝ p2(V2V1) 等溫線 ? ?12 /ln VVRT??6 ?傳熱也可以改變系統(tǒng) 的熱力學(xué)狀態(tài)。 功和熱量之間存在著確定的當(dāng)量關(guān)系 —— 熱功當(dāng)量，為 1cal＝ 。單位： J/K 單位質(zhì)量的熱容稱為比熱，記作 c=C′/M 單位摩爾的熱容稱為摩爾熱容，記作 C=C′/ν 單位： J/kg AEQ ???符號(hào)規(guī)定 : Q 0 系統(tǒng)吸熱 ?E 0 系統(tǒng)內(nèi)能增加 A 0 系統(tǒng)對(duì)外界做功 AEQ ddd ??? 熱力學(xué)第一定律是反映熱現(xiàn)象中 能量轉(zhuǎn)化與守恒的定律。求去掉隔板兩種氣體混合后的溫度。 pp TQC ???????dd1?定壓摩爾熱容 RiC p 2 2??)()12( 12 TTRiQ p ??? ?)( 12 TTCQ pp ?? ?比較，得： 15 12 ??? ii?(也稱為 比熱比、泊松比 ) 所以： VpCC?? 對(duì)單原子分子 , ｉ =3, = 對(duì)剛性雙原子分子 , ｉ =5, = 對(duì)剛性多原子分子 , ｉ =6, = ???? 的 理論值 ： 實(shí)驗(yàn)測(cè)量的 熱容量和理論值 是 有一定誤差的。 )(LV)(atmpbcd1332O18 例題： 3mol溫度為 273K 的理想氣體，先經(jīng)等溫過程，體積膨脹到原來(lái)的 5倍，然后等容加熱，使其末態(tài)的壓強(qiáng)剛好等于初始?jí)簭?qiáng)，整個(gè)過程傳給氣體的熱量為 8 104J ，試畫出此過程的 pV圖，并求這種氣體的熱容比 γ 值。 1 .特征： dQ = 0 根據(jù)熱力學(xué)第一定律： 絕熱過程靠減少系統(tǒng)的內(nèi)能來(lái)對(duì)外做功。 驗(yàn)證了理想氣體的內(nèi)能與體積無(wú)關(guān)。 對(duì)于一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程： 27 一半，則氣體分子的平均速率變?yōu)樵鹊亩嗌伲? 353 ?? ?i氦氣，解：1212TTvvTv ??12112122111????????????????VVTTVTVT 有：由 31212112 ?????????????VVvv例： 一定量的氦氣經(jīng)絕熱壓縮，體積變?yōu)樵鹊? 28 例： 在絕熱的容器中有一隔板，左邊貯有 1mol 處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的理想氣體氦氣 ， 另一邊為真空 ， 兩邊體積相同 ． 先把隔板抽開待氣體平衡后 ， 再緩慢向左推動(dòng)活塞 ， 把氣體壓縮到原來(lái)的體積 ， 求氦氣溫度改變多少 ． 解：隔板抽開氣體自由膨脹，溫度不變 111122 ?? ? ?? VTVT12112 )(?? ?VVTTK434)2(273 135?? ?KT 161??絕熱壓縮 29 93 循環(huán)過程 : ? 循環(huán)過程在 pV 圖上 有什么特點(diǎn)？ 所以曲線所包圍的面積等于凈功的大小。 外界對(duì)系統(tǒng)做功 A（凈功 0，這里已取絕對(duì)值 )； 工質(zhì)從低溫?zé)嵩?(即待冷卻物體 )吸熱 Q2，向高溫?zé)嵩捶艧?Q1 （ Q1已取絕對(duì)值 ) 。 0012 251)1(: ???TT?解 J1 5 0 011???? ?? QAQAJ4 5 0 012 ??? A3)2(212 ??? TTTw3212 ??????Qw J80 001 ??QJ1 8 0 ,J4 5 0 0)3( 2 ???? AAQ 作功每次循環(huán)放熱仍為1214 5 0 01 8 0 01 8 0 0TT?????? ??T41 例題 ：有一暖氣裝置如下：用一熱機(jī)帶動(dòng)一制冷機(jī)，制冷機(jī)從河水中吸熱而供給暖氣系統(tǒng)中的水，同時(shí)暖氣中的水又作為熱機(jī)的冷凝器
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