什么叫“理想气体的自由膨胀过程”?为什么不对外做功?
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/17 23:08:02
什么叫“理想气体的自由膨胀过程”?为什么不对外做功?
如题.这个概念我实在无法理解……太有悖常理啦
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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
b.
(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
(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
b.
(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
什么叫“理想气体的自由膨胀过程”?为什么不对外做功?
绝热自由膨胀(对真空)过程为什么不做功?
理想气体真空自由膨胀的过程
一定质量的理想气体,压强不变体积变大的过程中,为什么气体一直对外做功?
1》一定质量的理想气体,在升温膨胀对外做功的过程中,分子的平均动能是多少?气体的内能是多少?因而伴随着什么过程?2》某气
理想气体的自由膨胀过程是等温还是绝热过程?
理想气体与单一热源接触等温膨胀,吸收的热量全部用来对外做功
一定量的氧气可视为理想气体,在等压膨胀过程中对外做功W与内能改变△E之比W/△E=
有1mol刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外做功w,则温度变化为多少
"理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功"是否违背热力学第一定理?为什么?
一定质量的理想气体等温膨胀,气体对外做功,而内能不变,根据热力学第一定律,气体一定从外界吸热.问:为什么气体一定从外界吸
理想气体绝热自由膨胀为何不可逆?