8,4,绝热过程,*,第,8,章 热力学基础,8,4,绝热过程,第,8,章 热力学基础,*,1,一 绝热过程,在系统不与外界交换热量的条件下，系统的状态变化过程叫做,绝热过程,.,特征,气体对外做功,:,2,绝 热,方 程,恒量,恒量,恒量,3,A,绝 热,膨 胀,A,绝 热,压 缩,A,A,4,绝热,过程曲线的斜率,等温,过程曲线的斜率,绝热线的斜率大于等温线的斜率,.,A,B,C,常量,A,处斜率为,A,处斜率为,5,结论：,P,V,图上绝热线比等温线陡。,问题：如何从物理上解释上述现象？,当气体压缩同样的体积V，在等温过程中，由于温度不变，压强增大仅由于体积的削减。而绝热压缩过程中外界对系统做功，使内能增大，温度上升，所以压强的增大不仅由于体积削减，还由于温度的上升，压强的增大要多一些。,A,B,C,常量,6,例,7.1,1,mol,单原子理想气体，由状态 ，先等体加热至压强增大,1,倍，再等压加热至体积增大,1,倍，最后再经绝热膨胀，使其温度降至初始温度，如图所示,.,试求：,解,(1),(1),状态,d,的体积 ；,(2),整个过程对外做的功；,(3),整个过程吸收的热量,.,7,(2),先求各分过程的功,由绝热方程,整个过程对外做的总功为,8,(3)计算整个过程吸取的总热量有两种方法,方法一：依据整个过程吸取的总热量等于各分过程吸取热量的和.先求各分过程热量为,9,方法二：对abcd整个过程应用热力学第肯定律：,10,补充例题1：压强为1.0105Pa，体积为0.0082m3的氮气，从初始温度300K加热到400K，如加热时1体积不变2压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？,解答：1,2,1 如下图，肯定量抱负气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经受的过程是：AB等压过程，AC等温过程；AD绝热过程，其中吸热量最多的过程,(A)是AB.,(B)是AC.,(C)是AD.,(D)既是AB也是AC,两过程吸热一样多,12,2 质量肯定的抱负气体，从一样状态动身，分别经受等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍那么气体温度的转变(确定值)在,(A),绝热过程中最大，等压过程中最小,(B),绝热过程中最大，等温过程中最小,(C),等压过程中最大，绝热过程中最小,(D),等压过程中最大，等温过程中最小,3.对于抱负气体系统来说，在以下过程中，哪个过程系统所吸取的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值,(A)等体降压过程 (B)等温膨胀过程,(C)绝热膨胀过程 (D)等压压缩过程,13,4 一物质系统从外界吸取肯定的热量，则,(A)系统的内能肯定增加,(B)系统的内能肯定削减,(C)系统的内能肯定保持不变,(D)系统的内能可能增加，也可能削减或保持不变,5 一物质系统从外界吸取肯定的热量，则,(A)系统的温度肯定上升,(B)系统的温度肯定降低,(C)系统的温度肯定保持不变,(D)系统的温度可能上升，也可能降低或保持不变,14,6 氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子抱负气体)，它们的摩尔数一样，初始状态一样，假设使它们在体积不变状况下吸取相等的热量，则,(A)它们的温度上升一样，压强增加一样,(B)它们的温度上升一样，压强增加不一样,(C)它们的温度上升不一样，压强增加不一样,(D)它们的温度上升不一样，压强增加一样,15,1.1mol单原子分子抱负气体在定压下温度增加,时，内能的增量,推断题,答案：错，应改为,2.摩尔数一样的三种气体：He、N2、CO2(均视为刚性分子的抱负气体)，它们从一样的初态动身，都经受等体吸热过程，假设吸取一样的热量，则三者的温度上升一样.,答案：错，它们的温度上升依次是：,16,3.摩尔数一样的氦气和氮气(视为抱负气体)，从一样的初状态(即p、V、T一样)开头作等压膨胀到同一末状态则从外界吸取的热量一样.,答案：错等压过程QP=CPT，而,与自由度有关，又由题设T一样，故自由度大的气体，即氮气吸热较多,17,4.抱负气体经等压压缩时，内能增加，同时吸热这样的过程可能发生。,答案：不行能由于 dp=0，,dA=pdV=(M/Mmol)RdT 0，,dE=(M/Mmol)CVdT0，即内能削减而不行能增加，且 dQ=dE+dA，即气体放热而不行能吸热,18,1.处于平衡态A的肯定量的抱负气体，假设经准静态等体过程变到平衡态B，将从外界吸取热量416 J，假设经准静态等压过程变到与平衡态B有一样温度的平衡态C，将从外界吸取热量582 J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_.,166J,2.肯定量的抱负气体，从pV图上状态A动身，分别经受等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2，在上述三种过程中：气体对外作功最大的是_过程；气体吸热最多的_过程,等压,等压,填空题,19,3.肯定量抱负气体，从同一状态开头把其体积由,压缩到,其中：,_,过程气体内能减小最多,，分别经受以下三种过程：(1)等压过程；,(2),等温过程；,(3),绝热过程,等压,_,过程气体放热最多,.,等压,20,21,1mol单原子抱负气体从300K加热到350K，,1容积保持不变；,2压强保持不变；,问在这两个过程中各吸取了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？,解答：1,22,2,