理想气体绝热过程ppt课件.pptx

第一章 热力学第一定律,物理化学,1.5 理想气体的绝热过程,一、绝热过程的功和过程方程式,1.理想气体绝热可逆过程,在绝热过程中，体系与环境间无热的交换，但可以有功的交换。根据热力学第一定律：,这时，若体系对外作功，热力学能下降，体系温度必然降低，反之，则体系温度升高。因此绝热压缩，使体系温度升高，而绝热膨胀，可获得低温。,一、绝热过程的功和过程方程式,绝热可逆过程方程：,与温度无关，移项积分得：,根据理想气体的 代入得：,这两个公式也是理想气体绝热可逆过程方程式，可计算 间的关系和 的值。,1.理想气体绝热可逆过程,一、绝热过程的功和过程方程式,理想气体在绝热可逆过程中，三者遵循的关系式称为绝热过程方程式，可表示为：,式中，均为常数，。,在推导这公式的过程中，引进了理想气体、绝热可逆过程和 是与温度无关的常数等限制条件。,1.理想气体绝热可逆过程(推导）,一、绝热过程的功和过程方程式,（1）理想气体绝热可逆过程的功,所以,因为,2.绝热可逆过程的体积功,一、绝热过程的功和过程方程式,（2）绝热状态变化过程的功,因为计算过程中未引入其它限制条件，所以该公式适用于定组成封闭体系的一般绝热过程，不一定是理想气体，也不一定是可逆过程。,一、绝热过程的功和过程方程式,(1)绝热可逆过程方程 过程方程的定义 与状态方程式的区别 pv=nRT,3.等温可逆与绝热可逆的比较（推导）,(2)其他可逆过程方程 等温可逆过程方程 等压可逆过程方程 等容可逆过程方程,一、绝热过程的功和过程方程式,两种功的投影图,AB线斜率：,AC线斜率：,绝热可逆过程：V增加P降低；Q=0，T降低，内能降低，P降低。故：因为绝热过程靠消耗热力学能作功，要达到相同终态体积，温度和压力必定比B点低。,3.等温可逆与绝热可逆的比较,一、绝热过程的功和过程方程式,从两种可逆膨胀曲面在PV面上的投影图看出：,两种功的投影图,同样从A点出发，达到相同的终态体积，等温可逆过程所作的功（AB线下面积）大于绝热可逆过程所作的功（AC线下面积）。,3.等温可逆与绝热可逆的比较,一、绝热过程的功和过程方程式,(3)比较 如果同样从A点出发，作绝热可逆膨胀，使终态体积相同，则到达C点，AC线下的面积就是绝热可逆膨胀所作的功。,显然，AC线下的面积小于AB线下的面积，C点的温度、压力也低于B点的温度、压力。,3.等温可逆与绝热可逆的比较,一、绝热过程的功和过程方程式,二、一些热力学循环过程,举例：理想气体的可逆过程,计算U,H,W,Q,