1.7第一定律应用.pptVIP免费

焦耳1818——1879第七节热力学第一定律的应用第七节热力学第一定律的应用焦耳于1843年做了如下实验：将两个容量相等且中间以旋塞相连的容器，置于有绝热壁的水浴中。如图所示。其中一个容器充有气体，另一个容器抽成真空。待达热平衡后，打开旋塞，气体向真空膨胀，最后达到平衡。一、理想气体的热力学能和焓U=Q–W=0–0=0结果：温度不变U=f(T,V)dVVUdTTUdUTV0TVU同理0TpU=0=00焦耳实验：理想气体向真空膨胀结论：理想气体的热力学能U只随T而变。解释：理想气体分子之间无作用力，无分子间位能，体积改变不影响热力学能。T不变真空一、理想气体的热力学能和焓对理想气体的焓：即理想气体的焓也仅是温度的函数，与体积或压力无关：)()(TfnRTTfpVUH0TVH0TpH从焦耳实验得到：“理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数”一、理想气体的热力学能和焓对于没有相变化和化学变化且只作体积功的封闭体系，其与之差为:VCpCVpVpTUTHCC将H=U+pV代入上式整理可得：pTVpTVpVUCC二、理想气体的Cp及Cv之差对于固体或液体体系，因其体积随温度变化很小，近似为零，故。pTVVpCC对于理想气体，因为：0TVUpnRTVpnRCCVpRCCmVmp,,即理想气体的Cp.m与CV.m均相差一摩尔气体常数R值。二、理想气体的Cp及Cv之差根据统计热力学可以证明在常温下，对于理想气体：可见在常温下理想气体的和均为常数。二、理想气体的Cp及Cv之差分子类型CV,mCp,m单原子分子3/2R5/2R双原子分子5/2R7/2R多原子分子（非线型）3R4R1.理想气体绝热可逆过程方程式在绝热过程中，根据热力学第一定律可得：这时，若体系对外作功，内能下降，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。WUdTCUVdd，因为TCUWVdd所以三、理想气体的绝热过程理想气体绝热可逆过程，若非体积功零，则VVnRTVpVpWedddTCUWVdd因为TCVVnRTVdd所以TdTCVdVnRV，或2121ddVVTTVTTCVVnR积分：三、理想气体的绝热过程因为理想气体，代入上式得：nRCCVp2112lnlnTTCVVCCVVp两边同除以CV，并令γCCCCmVmpVp,,//...