物理气体部分
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发布时间:2008-04-25 10:49:58
>>>>>>>>提问如何做到气体等温变化,如果正常条件下,一增大体积不就等于气体对外做功吗,气体就得吸热,那周围的热被吸走的话温度不就变了吗(我说的是在野外啊,不像室温那么调节,因为我看到了一道物理题,它说的是一个顶部开口的容器上面有个活动的塞子,里面封装着一定质量的气体,塞子上面有一定量的土,整个装置是在野外的.这时候把塞子上面的土往下取,书上说这个过程是等温变化,我不理解,气体的体积变了,明明气体对外做了功,肯定吸热了 ,那周围的温度应该跟着降低啊,周围温度一降低导致周围问题和气体之间有温度差不就会发生热传递吗?直到达到动态平衡,这样不等于气体的温度也发生变化了吗???
休 闲 居 编 辑
>>>>>>>>休闲养生网回答:理想气体的准静态绝热过程
(1)绝热过程的状态方程
一般可视为常数,有
(泊松公式)
泊松公式(Poisson,1781-1840,法国数学及物理学家)1827年提出。
为泊松系数(注意:泊松公式仅对准静态过程适用)
联立 两个新的方程
,
(2)绝热与等温过程的比较:
a.等温 过程:
b.绝热过程:
(1)式得:
∴绝热线比等温线更陡。即从交点 出发,压缩体积 ,对等温线压缩增量为 ,对绝热线压强增量为 。定性解释如下:
(Ⅰ)等温过程,仅由体积减小引起。
(Ⅱ)绝热过程, 不仅由体积减小引起,还来自系统温度的增加。
(3)准静、绝热过程气体对外界做功 (证明见书P120例3.4)
3.理想气体绝热自由膨胀过程(非准静态过程)
由热力学第一定律:
由于为绝热过程: ,
又由于气体向真空自由膨胀,即不受阻碍,
所以
对于理想气体内能只是温度的函数:
所以
即理想气体绝热自由膨胀后温度将恢复原来的温度
说明:
(1) 虽然理想气体绝热自由膨胀后温度恢复,但整个过程并不是等温过程。
(2) 理想气体绝热自由膨胀过程是非准静态过程,除初,末态外,系统每一时刻都处于非平衡态。
(3) 对于实际气体,温度一般不会恢复到原来温度
容器分为两室,左边贮有理想气体,右边为真空.如果将隔板抽开,左室中的气体将向 B室膨胀。这是气体对真空的自由膨胀,最后气体将均匀分布于两室。温度与原来温度相同。气体膨胀后,我们仍可用活塞将气体等温压回左室,使气体回到初始状态。不过,此时我们必须对气体作功,所作的功转化为气体向外界传出的热量,根据热力学第二定律,我们无法通过循环过程再将这热量完全转化为功,所以气体对真空的自由膨胀过程是不可逆过
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