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1、13-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版一一 等温过程等温过程由热力学第一定律由热力学第一定律恒恒温温热热源源T12特征特征 常量常量过程方程过程方程常量常量113-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版213-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版12等温等温膨胀膨胀W12W等温等温压缩压缩 W W313-4
2、13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版12二二 绝热过程绝热过程与外界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程特征特征由热力学由热力学第一定律第一定律绝热的绝热的汽缸壁和活塞汽缸壁和活塞413-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版由热力学第一定律有由热力学第一定律有12W513-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版若已
3、知若已知 及及由由 可得可得613-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 绝热过程方程的推导绝热过程方程的推导12713-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版分离变量得分离变量得绝绝 热热 方方 程程常量常量常量常量常量常量常量常量813-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版12W绝热绝热膨胀膨胀12W绝热绝热
4、压缩压缩 W W913-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版三三 绝热线和等温线绝热线和等温线绝热绝热过程曲线的斜率过程曲线的斜率常量常量1013-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 绝热线的斜率大于等温线的斜率绝热线的斜率大于等温线的斜率.等温等温过程曲线的斜率过程曲线的斜率常量常量ABC常量常量1113-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基
5、础热力学基础物理学物理学第五版第五版 例例1 设有设有 5 mol 的氢气，最初温度的氢气，最初温度 ，压强压强 ，求下列过程中把氢气压缩，求下列过程中把氢气压缩为原体积的为原体积的 1/10 需作的功需作的功: （1）等温过程等温过程（2）绝热过程绝热过程 （3）经这两过程后，气体的经这两过程后，气体的压强各为多少？压强各为多少？12常量常量1213-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 解解 （1）等温过程等温过程（2）氢气为双原子气体氢气为双原子气体由表由表查得查得 ，有，有 已知：已知： 1
6、2常量常量1313-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版（3）对等温过程对等温过程对绝热过程，对绝热过程， 有有12常量常量1413-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 例例2 氮气液化，氮气液化， 把氮气放在一个绝热把氮气放在一个绝热的汽缸中的汽缸中.开始时开始时, ,氮气的压强为氮气的压强为5050个标准大个标准大气压、温度为气压、温度为300300K K；经急速膨胀后，其压强经急速膨胀后，其压强降
7、至降至 1 1个标准大气压，从而使氮气液化个标准大气压，从而使氮气液化. 试试问此时氮的温度为多少？问此时氮的温度为多少？1513-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 解解 氮气可视为理想气体，氮气可视为理想气体， 其液化过其液化过程为绝热过程程为绝热过程.氮气为双原子气体由表查得氮气为双原子气体由表查得1613-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版 例例3 一汽缸内有一定的水，缸壁由一汽缸内有一定的水
8、，缸壁由良良导导热材料制成热材料制成. 作用于活塞上的压强作用于活塞上的压强 摩擦不计摩擦不计. 开始时，活塞与水面接触开始时，活塞与水面接触. 若环若环境境 (热源热源) 温度非常缓慢地升高到温度非常缓慢地升高到 . 求求把单位质量的水汽化为水蒸气，内能改变多把单位质量的水汽化为水蒸气，内能改变多少？少？已知已知 汽化热汽化热密度密度1713-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版解解 水汽化所需的热量水汽化所需的热量水汽化后体积膨胀为水汽化后体积膨胀为水水水蒸气水蒸气 热源热源1813-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版19第十三章第十三章 热力学基础热力学基础物理学物理学第五版第五版13-3 13-3 理想气体的等体过程和等压过程理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容摩尔热容13-4 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程选择进入下一节：选择进入下一节：13-6 13-6 热力学第二定律的表述热力学第二定律的表述 卡诺定理卡诺定理13-7 13-7 熵熵 熵增加原理熵增加原理13-5 13-5 循环过程循环过程 卡诺循环卡诺循环本章目录本章目录20
