第三章热力学第一定律 s3.1准静态过程 §3.2功、热、内能 §3.3热力学第一定律 §34热容量 §3.5理想气体的绝热过程 §3.6循环过程 §3.7卡诺循环 §3.8致冷机
第三章 热力学第一定律 § 3.1 准静态过程 § 3.2 功、热、内能 § 3.3 热力学第一定律 § 3.4 热容量 § 3.5 理想气体的绝热过程 § 3.6 循环过程 § 3.7 卡诺循环 § 3.8 致冷机
§3.5理想气体的绝热过程 理想气体准静态绝热过程 dQ=E+dW=LdT+PwW=0① P=7微分得PW+WLP=1RT② 由①式解出代入②式得C(ph+)=-2h③ 将R=C2-C1代入③简化后得 ty P F=02 dp dv const TV= const 用态式消去T或P得PT= const 积分得 气体绝热自由膨胀 气体 真空 Q=0,W=0,△E=0
§3.5 理想气体的绝热过程 • 理想气体准静态绝热过程 dQ = dE + dW = CV dT + PdV = 0 PV = RT 微分得： PdV +VdP = RdT dP P dV V + = 0 PV const = . TV const P T const − − − = = 1 1 . . 气体绝热自由膨胀 气体 真空 Q=0， W=0，△E=0 ① ② 由①式解出dT代入②式得 将 代入③简化后得 C pdv vdp Rpdv V ( + ) = − R = CP −CV ③ 用态式消去T或P得 积分得:
例:温度为25°C、压强为1atm的1 mol刚性双原子分子理想气体,经等温过 程体积膨胀至原来的3倍 (1)计算这个过程中气体对外的功 (2假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的, 3倍那么气体对外做的功又是多少? (h3=1.0986)
例 : 温度为 25C、压强为 1 atm 的 1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过 程体积膨胀至原来的3倍． (1)计算这个过程中气体对外的功. (2)假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的, 3倍那么气体对外做的功又是多少? ( ln3 =1.0986 )
解:(1)等温过程气体对外作功为 w=rao pdv s rav rt dv=RTIn3 =8.31×298×1.0986=272×103J (2)绝热过程气体对外作功 W=avo PdV= pky 3V0 (37-1 y 1-31y 1-y200= y-1 220×103J
解：（1）等温过程气体对外作功为 = 0 0 3V W V PdV = 0 0 3V W V PdV = 8.312981.0986 （2）绝热过程气体对外作功 2 20 10 J 3 = . 0 0 1 1 3 1 PV γ γ − − = − = = RT ln3 0 0 3V V dV V RT − = 0 0 3 0 0 V V γ PV V dV 2.72 10 J 3 = RT γ γ 1 1 3 1 − − = − 0 0 1 0 1 1 (3 1) PV γ V γ − − = − −
§3.6循环过程 系统,或工作物质,简称工质,经历一系列变化后又回到 初始状态的整个过程叫循环过程,简称循环。 般从高温热库吸热Q对外做净功W,向低温热库放热Q2(只是 表示数值),W=Q1-Q2>0则为正循环; 反之为逆循环。 正循环过程对应热机,循环为准静态过程,在状 逆循环过程对应致冷机。态图中对应闭合曲线 例,在PV图 热机效率:7=x=1 正循环 QQ 逆循环 致冷系数:= w Q-Q
§3.6 循环过程 • 一系统，或工作物质，简称工质，经历一系列变化后又回到 初始状态的整个过程叫循环过程，简称循环。 • 一般从高温热库吸热Q1，对外做净功W，向低温热库放热Q2（只是 表示数值），W=Q1 - Q2>0则为正循环； • 反之为逆循环。 正循环过程对应热机， 逆循环过程 对应致冷机。 热机效率： = = − W Q Q 1 Q 2 1 1 致冷系数： w Q W Q Q Q = = − 2 2 1 2 循环为准静态过程，在状 态图中对应闭合曲线。 V 例，在P-V图 P 正循环 逆循环