2022-2023学年高二物理 理想气体的热力学函数 竞赛课件 (共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理 理想气体的热力学函数 竞赛课件 (共12张PPT)

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理想气体的热力学函数1.为系统抵抗外压做膨胀功时的贡献2.为体系抵抗内聚力所作的膨胀功。为内压力,具有压力的量纲。对固体和液体,Cp-Cv值很小,可近似为零;对实际气体,视为有下列两项组成:Cv近似为常数时理想气体:(1)内能只是温度的函数而与体积无关;(2)理想气体的状态方程为:pV=nRTCv近似为常数时根据焓的定义和理想气体物态方程:理想气体的焓也只是温度的函数,,定义热容量比值:三个理想气体Cv和Cp的常用关系:或1.2.3.例题1.求理想气体在绝热自由膨胀时的做功和内能变化各是多少?理想气体在绝热自由膨胀时,气体是向真空膨胀的,此过程不受外界阻力,所以气体不对外做功,W=0;对于绝热过程,有Q=0;由热力学第一定律可得,ΔU=Q+W=0二、理想气体的绝热过程理想气体的内能全微分形式代入热力学第一定律微分式:理想气体的绝热线与等温线(例题1.4.3)应用实例:通过测量声速确定气体的 值因此,测量声速就可以知道 的数值。,熵函数的性质:有人曾把熵增加原理不正确地外推应用于整个宇宙而得到宇宙
“热寂”的荒谬结论。他们认为,整个宇宙是一个孤立系。根据
熵增加原理,宇宙的熵永不减少。宇宙中发生的任何不可逆过程
都使字宙的熵增加,将来总有一天,宇宙的熵达到极大值,于是
整个宇宙就达到平衡状态,即所谓宇宙“热寂状态。要使宇宙从
平衡状态重新活动起来,只有靠外力的推动才行。这就为上帝创
造世界提供了所谓“科学根据”。
热寂论的荒谬,在于把整个宇宙当作热力学中所讨论的孤立系统。
热力学的定律是建立在有限的空间和时间所观察到的现象的基础上
的。热力学中所讨论的孤立系并不是完全没有外界的东西,而是
种理想的、把外界影响消去了的物质系统。这和无所不包,完全
没有外界存在的整个宇宙在本质上是不同的。它们不仅在数量上
有巨大的差异,而且在性质上有根本的不同。因此把热力学定律
外推应用于整个宇宙是没有根据的。
1.熵是状态的单值函数。
2.熵是广延量。
3.对绝热过程:dS可=0,dS不可>0
4.不绝热的可逆过程dS=
dQ
T
可逆等温过程:T△S=Q
(常用于计算热量》
不绝热的不可逆过程
dQ
ds>
T
5.熵增加标志着可用能的损失。
6.熵是混乱度的量度。

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