高中物理竞赛—热学篇（基础版）15循环过程与卡诺循环(共21张PPT)

2020物理竞赛 循环过程与卡诺循环 6－5 理想气体的等温过程和绝热过程 等温过程 绝热过程 绝热线和等温线 6－6 循环过程 卡诺循环 循环过程 卡诺循环 复 习 热学的研究对象及其分类 气体物态参量 平衡态与准静态过程 理想气体的物态方程 功 热量 内能 热力学第一定律 热力学第一定律在理想气体的等体和等压过程的应用 摩尔热容 6－5 理想气体的等温过程和绝热过程 一、等温过程 特点： 理想气体的温度保持不变，T=const 过程曲线： 在PV图上是一条双曲线，叫等温线。 过程方程： 内能、功和热量的变化 系统从外界吸收的热量，全部用来对外作功。 p V 二、绝热过程 1、绝热过程 特点： 系统与外界没有热量交换的过程，Q=0。 内能和功的变化 特征： 在绝热过程中，系统对外界所作的功是由于系统内能的减少来完成的。 2、绝热方程 推导：对绝热过程，由热力学第一定律 对于理想气体 考虑 将上式与理想气体的状态方程结合即可得另外两式。 绝热过程计算功的方法 将绝热方程 代入 得 三、绝热线和等温线 绝热线 等温线 斜率 斜率 因为  =CP,m/CV,m1，所以绝热线比等温线更陡 四、多方过程 实际上，气体所进行的过程，常常既不是等温又不是绝热的，而是介于两者之间，可表示为 PVn =常量 （n为多方指数） 凡满足上式的过程称为多方过程。 n =1 —— 等温过程 n = —— 绝热过程 n= 0 —— 等压过程 n = —— 等容过程 一般情况1 n  ，多方过程可近似代表气体内进行的实际过程。 说明： 理想气体的内能增量为 理想气体的状态方程对各种过程都成立。 多方过程的功 吸收热量 多方过程内能的变化 在热机中被用来吸收热量并对外作功的物质叫工作物质，简称工质。工质往往经历着循环过程，即经历一系列变化又回到初始状态。 2、特点： 若循环的每一阶段都是准静态过程，则此循环可用P-V图上的一条闭合曲线表示。工质在整个循环过程中对外作 的净功等于曲线所包围的面积。 系统经过一个循环以后，系统的内能没有变化 6－6 循环过程 卡诺循环 一、循环过程