[工學]第02章熱力學第一定律-資料下載頁
2024-10-16 18:40本頁面
【正文】 VV? ???AC線斜率： () SppVV ?? ??? 1? ?3. 絕熱可逆過程的膨脹功 ? ? ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 （ 1）理想氣體絕熱可逆過程的功 21 = dVVK VV ?? ?1121= 11()( 1 )K VV??? ?????21dVVW p V?? ? ( )p V K? ?1 1 2 2p V p V K????因為 所以 2 2 1 1=1p V p VW??? 21()1n R T T????γ 1 γ1 對于可逆絕熱膨脹， W是正還是負？ ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 （ 2）絕熱狀態(tài)變化過程的功 因為計算過程中未引入其它限制條件，所以該公式 適用于定組成封閉體系的一般絕熱過程 ，不一定是理想氣體，也不一定是可逆過程。 WU??21 = (( ) V VCTC T T? 設 與 無關）21dTVT CT? ??上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 設在 K和 kPa的壓力下， dm3理想氣體。經(jīng)歷下列幾種不同過程膨脹到最后壓力為 kPa： (1)等溫可逆膨脹； (2)絕熱可逆膨脹； (3)在恒外壓 kPa下絕熱膨脹 (不可逆絕熱膨脹 )。 計算各過程氣體最后的體積、所做的功以及 ΔU和ΔH值。假定 CV,m= , 且與溫度無關。 例 ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 氣體物質(zhì)的量： n = PV/RT = mol (1) 可逆等溫膨脹： 最后的體積 V2=P1V1/P2 = dm3 因理想氣體，等溫過程的 ΔU1=0。 W1 = nRTln(V2 /V1) = 103 lg = kJ Q1 = W1 = kJ 因理想氣體等溫過程，故 ΔH1=0。 解 : ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 因為 γ=Cp,m/CV ， m=5/3 ， 因為 P1V1? = P2V2? 所以 V2 = (p1/p2)1/γV1 =103/5 =(dm3) 從 p2V2=nRT2可得終態(tài)溫度： T2= K 在絕熱過程中 W2 = ΔU2= nCV, m(T2T1)= kJ ΔH2 = nCp,m(T2T1) =ΔU2+(p2V2p1V1) = kJ (2) 絕熱可逆膨脹： ?? 21VV d VpW ？ ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 將外壓驟減至 kPa， 氣體反抗此壓力作絕熱膨脹。首先求出系統(tǒng)終態(tài)的溫度。 因為絕熱， 所以 W3=ΔU= nCV,m(T2T1) 同時，對于恒外壓過程 W3= p2(V2V1) 聯(lián)系上面兩式，得： nCV,m(T2T1)= p2(nRT2/P2 – nRT1/P1) 解得： T2= K 所以 W3=nCV,m(T2T1)= kJ ； ΔU3=W3= kJ ； ΔH3=nCp,m(T2T1)= kJ (3) 不可逆絕熱膨脹： ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2021/11/10 作業(yè) ? P30：習題 29
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