体积功专题教育课件市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

一、体积功定义式推导一、体积功定义式推导将将F代入上式，得代入上式，得图图1-1、体积功示意图、体积功示意图1.4 体积功体积功110/10/第1页对于宏观过程对于宏观过程假如过程是一个恒外压过程，则：假如过程是一个恒外压过程，则：(p外外=const)210/10/第2页 设在定温下，一定量理想气体在活塞筒设在定温下，一定量理想气体在活塞筒中克服外压中克服外压p外外，经，经3种不一样路径，体积从种不一样路径，体积从V1膨胀到膨胀到5V1所作功。所作功。二、不一样膨胀过程中系统对环境所做功二、不一样膨胀过程中系统对环境所做功图图1-2、膨胀过程始态和末态、膨胀过程始态和末态310/10/第3页1.自由膨胀自由膨胀 (Free Expansion)p外外=0图图1-3、气体体系自由膨胀过程示意图、气体体系自由膨胀过程示意图410/10/第4页2.一次等外压膨胀（一次等外压膨胀（p外外保持不变）保持不变）W2=-1/5p1(5V1-V1)=-4/5p1V1图图1-4、体系一次膨胀过程示意图、体系一次膨胀过程示意图510/10/第5页3、外压比内压小一个无穷小值外压比内压小一个无穷小值图图1-5、体系可逆膨胀示意图、体系可逆膨胀示意图610/10/第6页图图1-6、可逆膨胀过程体系做功示意图、可逆膨胀过程体系做功示意图710/10/第7页三、可逆压缩过程中环境对系统所做功三、可逆压缩过程中环境对系统所做功可逆压缩可逆压缩:外压比内压大一个无穷小值外压比内压大一个无穷小值810/10/第8页图图1-7、体系可逆压缩示意图、体系可逆压缩示意图910/10/第9页图图1-8、体系可逆压缩示意图、体系可逆压缩示意图(续续)1010/10/第10页图图1-9、可逆膨胀过程体系做功示意图、可逆膨胀过程体系做功示意图1110/10/第11页可逆膨胀，体系对环境作最大功；可逆压缩，环可逆膨胀，体系对环境作最大功；可逆压缩，环境对体系作最小功。境对体系作最小功。1210/10/第12页四、可逆过程（四、可逆过程（Reversible Process）体系经过某一过程从状态（体系经过某一过程从状态（1）变到状态）变到状态（2）之后，假如）之后，假如能使体系和环境都恢复到原能使体系和环境都恢复到原来状态而未留下任何永久性改变来状态而未留下任何永久性改变，则该过程称，则该过程称为热力学可逆过程。不然为不可逆过程。为热力学可逆过程。不然为不可逆过程。1310/10/第13页五、可逆过程特点：五、可逆过程特点：（1）状态改变时推进力与阻力相差无限小，体）状态改变时推进力与阻力相差无限小，体系与环境一直无限靠近于平衡态；系与环境一直无限靠近于平衡态；（3）体系改变一个循环后，体系和环境均恢复）体系改变一个循环后，体系和环境均恢复原态，改变过程中无任何耗散效应；原态，改变过程中无任何耗散效应；（4）等温可逆过程中，体系对环境作最大功，）等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功。环境对体系作最小功。（2）过程中任何一个中间态都能够从正、逆两）过程中任何一个中间态都能够从正、逆两个方向抵达；个方向抵达；1410/10/第14页 10 mol理理想想气气体体，压压力力1 013 kPa，温温度度300 K，分别求出等温时以下过程功：，分别求出等温时以下过程功：(1)向真空中膨胀；向真空中膨胀；(2)在外压力在外压力101.3 kPa下体积胀大下体积胀大1 dm3；(3)在在外外压压力力101.3 kPa下下膨膨胀胀到到该该气气体体压压力力也也是是101.3 kPa；(4)定温可逆膨胀到压力为定温可逆膨胀到压力为101.3 kPa。1510/10/第15页解：解：(1)W=0(因因p(外外)=0)(2)W=101.31 J=101.3 J(3)W=p(外外)nRT(1/p21/p1)=101.3108.314300(1/101.31/1013)=22.45 kJ(4)W=1610/10/第16页六、可逆相变体积功六、可逆相变体积功1710/10/第17页习题习题12.1 mol液体水在液体水在373 K和标准压力下蒸发，和标准压力下蒸发，试计算此过程体积功。试计算此过程体积功。(1)已知在已知在373 K和标准压力下，水蒸气比体积和标准压力下，水蒸气比体积(体体积除以质量积除以质量)为为1677 cm3g-1，水比体积为，水比体积为1.043 cm3g-1。(2)假设水体积比蒸气体积可略去不计，蒸气作为假设水体积比蒸气体积可略去不计，蒸气作为理想气体。比较二者所得结果，说明理想气体。比较二者所得结果，说明(2)省略是省略是否合理。否合理。1810/10/第18页解：解：二者相差不大，能够作近似处理。二者相差不大，能够作近似处理。1910/10/第19页作业：作业：p16习题习题7、8p17习题习题11p18习题习题132010/10/第20页