大學(xué)熱學(xué)第十講熱力學(xué)第一定律-資料下載頁
2025-06-19 12:20本頁面
【正文】 壓 多孔塞 二 、焦?fàn)?湯姆遜實驗 (1) Adiabatic (2) H 阻滯作用， (3) p1p2， 穩(wěn)定流動 絕熱條件下，高壓氣體經(jīng)過多孔塞、小孔、通徑很小的閥門或毛細(xì)管等流到低壓一邊的穩(wěn)定流動過程稱為絕熱節(jié)流過程 。 針尖 節(jié)流閥 毛細(xì)管 高壓 低壓 多孔塞 ?實驗發(fā)現(xiàn)， T1≠T2 ?T ≠0 ?氣體種類及多孔塞兩邊的壓強的數(shù)值。 分析 ?t 內(nèi)由左側(cè)到右側(cè)的一定量氣體 , ? 圖（ a）是節(jié)流前多孔塞左邊的 活塞尚未運動時氣體 的熱力學(xué)狀態(tài) （初態(tài)）。 ? 圖（ b）是 活塞將氣體全部壓到 多孔塞右邊時氣體的狀態(tài)（末態(tài)）。 : ?當(dāng)氣體全部穿過多孔塞以后，它的狀態(tài)參量從 V1 變?yōu)? V2 ，p1 變?yōu)? p2 ,T1 變?yōu)? T2 。 是非靜態(tài)過程 ! . 1 1 1 1 1A p S l p V??2 2 2 2 2A p S l p V? ? ? ??設(shè)氣體都在左邊時的內(nèi)能為 U1 ， ?氣體都在右邊時的內(nèi)能為 U2 。 ?氣體穿過多孔塞過程中，左邊氣體活塞對 對象氣體 作功 ?氣體推動右邊活塞 ,右邊活塞 作功 : l2 l1 外界對定量氣體所作的凈功為？ 1 2 1 1 2 2A A A p V p V? ? ? ?2 1 1 1 2 2U U p V p V? ? ?U Q A? ? ?? 外界對定量氣體所作的凈功為 Q = 0， 21 HH ?絕熱節(jié)流過程前后的焓不變。 ? 引入 JouleThomson coefficient ： HTp?????????0limp HTp??????? ?????經(jīng)節(jié)流過程后，氣體溫度隨壓力的變化率。 JT? ? 一般氣體在常溫下節(jié)流會致冷?？諝?(℃) CO2(℃) ? 對于 氫氣 、氦氣，在常溫下節(jié)流后溫度反而升高 ( ℃ )，它們只有在足夠低溫度 (68 ℃ 下 )才為正節(jié)流效應(yīng)。 0limp HTp? ?????? ?????? 焦湯系數(shù)： 0? ?因 p1 ? p2， 表示 T1 ? T2， 0? ? 表示 T1 T2， 稱制冷效應(yīng) (正效應(yīng) ) 稱制溫效應(yīng) (負(fù)效應(yīng) ) ? 焦耳試驗僅說明：內(nèi)能和體積的關(guān)系很小，體膨脹所引起的內(nèi)能增量 (溫度的變化難以測出 (℃) ? 一般氣體 U = U (T， V) ? p?0， U = U (T) 0? ?H = U + pV H = H (T， p) U = U (T， V) 0? ? H = H (T) U = U (T) H = U +νRT 0limp HTp? ?????? ????? = ( 2 )2U t r s RT? ??167。 氣體的內(nèi)能 焦耳 湯姆遜實驗 一 、焦?fàn)枌嶒? 二 、焦?fàn)?湯姆遜實驗 三 、理想氣體內(nèi)能和焓的表達式 理想氣體嚴(yán)格滿足 : （ 1） pV = ? RT ； （ 2） U = U(T) 。 dVd U C T?00, dTVmTU U C T??? ?三 、理想氣體內(nèi)能和焓的表達式 理想氣體內(nèi)能的表達式 0 , 0 = ( )VmU C T T???因為 U = U (T )， ,d 。 dV V V mUC C CT ???,VmC d T??00 = ( 2 ) ( )2RU t r s T T?? ? ? ?V VUCT???? ????? ()H U p V U T v R T? ? ? ?,d 。dp p p mHC C CT ???,ddpmH C T??00, dTpmTH H C T??? ?也僅是溫度的函數(shù)。故 它們也都僅是溫度的函數(shù)。同樣有 經(jīng)積分可得 ： ppHCT???? ????? 3. 理想氣體 邁耶公式 ?表示摩爾定壓熱容比摩爾定體熱容大一個普適氣體常量。 ,ddmVm UCT? m m mH U p V??,ddmpm HCT?,p m v mC C R??邁耶公式 mmH U R T?? U = U (T,V ) H = U + pV = H (T, p ) QV = ?U Q p = ΔH U = U (T ) H = H (T ) 一 般 氣 體 理 想 氣 體 , mVmVUCT????????? , mpmpHCT?????????,ddmVm UCT? ,ddmpm HCT? ,p m V mC C R??,dd VmU C T??212 1 , dTpmTH H C T??? ?,dd pmH C T??212 1 , dTVmTU U C T??? ? 使系統(tǒng)經(jīng)歷一個熱力學(xué)過程可以通過？方法 使系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化必須通過作功和傳熱嗎？ 狀態(tài)變化的過程必須遵守 —— TFL 167。 熱力學(xué)過程 167。 功 167。 熱量 167。 熱力學(xué)第一定律 167。 熱容量 焓 167。 氣體的內(nèi)能 焦耳 湯姆遜實驗 167。 循環(huán)過程和卡諾循環(huán) 167。 熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用 The First Law of Thermodynamics
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