Cp,mTT沸T熔T转晶晶Ⅰ晶Ⅱ液体气体第四节可逆过程与体积功•pe=外压•A=截面积•dl=活塞移动距离•dV=Adl=体积的变化W=-Fdl=-peAdlW=-pedVGas体系dlpeA对于宏观过程21dVVeVpW一、体积功一定量的气体从始态体积V1膨胀到终态V2,若过程不同,则所作的功就不相同。设在定温下,一定量理想气体在活塞筒中克服外压,经几种不同途径,体积从V1膨胀到V2所作的功。自由膨胀(freeexpansion)2101VVedVpW外压为零的膨胀过程。此时pe=0,所以二、不同过程的体积功1.恒外压膨胀(pe保持不变)体系所作的功W2如阴影面积所示)VV(pVpWVVee12221d二、不同过程的体积功热源pVW2V1V22.多次定外压膨胀——三次膨胀:可见,外压差距越小,膨胀次数越多,做的功也越多。二、不同过程的体积功热源pVW3W3=-piVi3.准静态膨胀过程:使系统内压与外压处于无限接近的情况下,即膨胀次数无限多,系统自始至终是对抗最大的阻力情况下,所以此过程所作的功为最大功。这种过程又称为准静态过程,设计如下图所示:二、不同过程的体积功二、不同过程的体积功3.准静态膨胀过程:热源W4pV可以设想将活塞上面放上一堆很细的砂代表外压,若取下一粒细砂,外压就减少dp,则系统的体积就膨胀了dV。如此重复,直至系统的体积膨胀到V2为止。在整个膨胀过程中:pe=pi-dp,系统所作的功为VpVppVpWVViVViVVedd)d(d2121214(1)V1V2上述这种膨胀过程称为准静态过程。若气体为理想气体,且为等温膨胀,则124lndd2121VVnRTVVnRTVpWVVVViW4相当于图中阴影部分的面积(见图)显然,在准静态过程中,体系作功W4最大二、不同过程的体积功W4pVV1V23.准静态膨胀过程:4.恒定外压p1下压缩过程在恒定外压p1下将气体从V2压缩到V1,环境所做功为W1’=-p1(V1-V2)环境对系统做功的值相当于图中的阴影面积。若采取与(2)、(3)、(4)过程相反的步骤,将膨胀后的气体压缩到初始的状态,同理,由于压缩过程不同,作的功亦不相同。二、不同过程的体积功W’1VpV1V25、多次恒外压压缩过程若进行三次定外压膨胀,则三次定外压膨胀所作之功即为三次作功之和,其功值相当于图中的阴影面积二、不同过程的体积功W’2VpV1V26.准静态压缩过程若将取下的细砂再一粒粒重新加到活塞上,即在pe=pi+dp的情况下,使系统的体积从V2压缩至V1,则环境所作的功为:W’3的值相当于图中阴影的面积。VpVppVpWVViVViVVedd)d(d1212123(2)二、...