zjlaaa熱力學(編輯修改稿)
2025-08-31 09:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 JTRVPA ?????????? ?P V 2 1 2?絕熱過程 等溫過程 0 1V1022 VVV ???1P2P?2P2T1T12 TT ??[例 4]設有 5mol的氫氣，最初的壓強為 1atm, 溫度為 C?20 ，求在下列過程中，把氫氣壓縮為原來體積的 需要作的功：（ 1）等溫過程；（ 2）絕熱過程； （ 3）經(jīng)這兩過程后，氣體的壓強各為多少？ 101解：（ 1） 1→2 ?為等溫壓縮過程，氣體做的功為： 11112121101lnln VVRTVVRTA ?? ?? ??)( 4 J???（ 2） 氫氣 i=5, ??VPCC?有絕熱方程 可得狀態(tài) 2的溫度為： CTV ??1?)(73610293)( 2112 KVVTT ???? ???1→2 絕熱過程氣體做的功為： )()293736(25)5()( 41212 JRTTCA V ??????????? ?P V 2 1 2?絕熱過程 等溫過程 0 1V1022 VVV ???1P2P?2P2T1T（ 3）經(jīng)等溫過程后，氣體的壓強為： 2211 ??? VPVP?)(102112 a t mVVPP ?????經(jīng)絕熱過程后，氣體的壓強為 ??2211 VPVP ??)()( 2112 a t mVVPP ????? ?P V 2 1 2?絕熱過程 等溫過程 0 1V1022 VVV ???1P2P?2P2T1T[例 5]將 400J的熱量傳給標準狀態(tài)下的 2mol氫氣。 （ 1）若溫度不變，氫的壓強、體積各變?yōu)槎嗌伲? （ 2）若壓強不變，氫的溫度、體積各變?yōu)槎嗌伲? （ 3）若體積不變，氫的溫度、壓強各變?yōu)槎嗌伲? 解：（ 1）等溫過程中，氣體吸收的熱量全部對外做功 ， 12lnVVRTAQT ??? 400ln12 ????? RTQVV T? meVV ?? ??????)(9 1 2112 a t mVVPP ???（ 2）等壓過程中，氣體吸收的熱量為 TCQ pp ?? ? KCQTpp 400 ???????故末態(tài)溫度 KTTT 12 ??????)( 7 32 8 0 3331122 mVTTV ?? ??????（ 3）等容過程中，氣體吸收的熱量為 TCEQ VV ????? ?VVCQT???? 252400 ????同理，末態(tài)溫度為 KTTT ????????)( 73 821122 a t mPTTP ?????550C 0 過 熱 器 鍋 爐 給水泵 冷凝器 冷 卻 水 氣 輪 機 發(fā)電機 Q Q 1 2 A 發(fā)電廠蒸汽動力循環(huán)示意圖 20C A Q Q 1 2 高溫熱源 低溫熱源 熱機工作示意圖 0 167。 循環(huán)過程 高溫高壓蒸汽 循環(huán)過程 —— 物質系統(tǒng)經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化過程又回到初始狀態(tài)，稱這一周而復始的變化過程為循環(huán)過程。 一、循環(huán)過程 凈功 A = 循環(huán)過程曲線所包圍的面積 =Q1Q2 P V 0 A a 2 1 Q Q b 2 1 熱機 —— 持續(xù)不斷地將熱轉換為功的裝置。 工質 —— 在熱機中參與熱功轉換的媒介物質。 0?? E循環(huán)過程的特點 —— 經(jīng)一個循環(huán)后系統(tǒng)的內(nèi)能不變。 pVoA 系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化狀態(tài)過程后，又回到原來的狀態(tài)的過程叫熱力學循環(huán)過程 . 熱力學第一定律 QA?12A Q Q Q? ? ?凈功 0??E特征 循環(huán)過程 A B AVBVcd總吸熱 1Q總放熱 （ 取絕對值） 2Q熱機 二 熱機效率和致冷機的致冷系數(shù) 熱機效率 1 2 21 1 11Q Q QAQ Q Q? ?? ? ? ?高溫熱源 低溫熱源 1Q熱機（ 正 循環(huán)） 0A?2QAApVoA B AVBVcd工質吸收熱量一定時，對外做功愈多，效率愈高。 A致冷機致冷系數(shù) 2212wA Q Q???致冷機（ 逆 循環(huán)） 0A?致冷 機 高溫熱源 低溫熱源 pVoA B AVBVcd1Q2QA在外界消耗功一定時，工質從低溫熱源中獲取的熱量愈多，致冷系數(shù)愈大，制冷效果愈佳。 卡諾 循環(huán)是由兩個準靜態(tài) 等溫 過程和兩個準靜態(tài) 絕熱 過程組成 . 三 卡諾循環(huán) 低溫熱源 2T高溫熱源 1T卡諾熱機 1Q2QAVop2TA
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