第七節(jié)熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2024-10-11 13:02本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】中間以旋塞相連的容器，置于有絕熱壁的水浴中。其中一個(gè)容器充有氣體，另一個(gè)容器抽成真。待達(dá)熱平衡后，打開(kāi)旋塞，氣體向真空膨脹，最。改變不影響熱力學(xué)能。對(duì)于固體或液體體系，因其體積隨溫度變化很小，可見(jiàn)在常溫下理想氣體的和均為常數(shù)。使體系溫度升高，而絕熱膨脹，可獲得低溫。若將T=pV/nR代入上式得：。式和均可用來(lái)計(jì)算理想氣體的絕熱功。功大于絕熱可逆過(guò)程所作的功。到相同終態(tài)體積，溫度和壓力必定比B點(diǎn)低。1853年焦耳和湯姆遜設(shè)計(jì)了節(jié)流膨脹實(shí)驗(yàn)。這種維持一定的壓力差的絕熱膨脹稱(chēng)為節(jié)流膨脹。氣體的溫度穩(wěn)定不變，實(shí)測(cè)值分別為T(mén)1與T2，且T1≠T2。節(jié)流膨脹過(guò)程為恒焓過(guò)程，對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō)，而對(duì)實(shí)際氣體而言，通過(guò)節(jié)流膨脹，焓值不變，J-T的大小，既取決于氣體的種類(lèi)，又與氣體所
【正文】 取決于溫度 ， 而且與氣體的壓力有關(guān) 。 四、熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于實(shí)際氣體 假設(shè)節(jié)流膨脹在 dp的壓差下進(jìn)行 ， 溫度的改變?yōu)閐T， 定義： 四、熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于實(shí)際氣體 下標(biāo) H 表示該過(guò)程是恒焓過(guò)程。 ?JT 稱(chēng)為焦耳 湯姆遜系數(shù)，它表示經(jīng)節(jié)流膨脹氣體的溫度隨壓力的變化率。 ?JT 的大小，既取決于氣體的種類(lèi)，又與氣體所處的溫度、壓力有關(guān)。 HpT???????????TJ? 0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度降低。 TJ? 是體系的強(qiáng)度性質(zhì)。因?yàn)楣?jié)流過(guò)程的 ,所以當(dāng)： d0p ?JT?TJ?0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度升高。 TJ? =0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變。 四、熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于實(shí)際氣體 HpT???????????TJ? 在常溫下，一般氣體的 均為正值。例如，空氣的 ，即壓力下降 ，氣體溫度下降 。 1 0 1 .3 2 5 k P aJT?J T 0 . 4 K / 1 0 1 . 3 2 5 k P a? ? K 但 和 等氣體在常溫下， ，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的 。 HeJT 0? ?2HJT 0? ? 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，使人們對(duì)實(shí)際氣體的 U和 H的性質(zhì)有所了解，并且在獲得低溫和氣體液化工業(yè)中有重要應(yīng)用。 四、熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于實(shí)際氣體
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