什么是等温过程的定义

等温过程是指系统温度保持恒定(T = const)的一种热力学过程。n = 1对应于一个等温(恒温)过程。优德app热能工程

等温过程

一个等温的过程是一个热力学过程,其中温度系统的保持不变(t = const)。进入或从w88优德备用网址 微博系统中的传热通常必须以这种慢速发生,以便通过热交换不断地调整到储存器的温度。在每个国家中的每一个热平衡是维护。

对于一个理想气体这是一个多变的过程n = 1对应于一个等温(恒温)的过程。相比绝热过程,在这n =κ.系统不与周围环境交换热量(Q = 0;∆T≠0),在等温过程中,内部能量没有变化(由于ΔT= 0),因此ΔU= 0(理想气体)和Q≠0。绝热过程不一定是等温过程,也不一定是绝热的等温过程。

在工程中,相变,例如蒸发或熔化,是当通常情况下,它们发生在恒定压力和温度时的等温工艺。

等温过程和第一定律

古典形式的热力学第一定律w88优德app是以下等式:

dU = dQ - dW

在这个方程中dW等于dW =刚才被称为the边界工作

等温的过程理想气体,添加到系统的所有热量将用于进行工作:

等温过程(dU = 0):

dU = 0 = Q - W→W = Q(理想气体)

等温工艺 - 主要特征
等温过程-主要特点
博伊尔 - 玛丽堂法律
Boyle-Mariotte法律。对于温度恒定、质量固定的气体,体积与压力成反比。资料来源:grc.nasa.gov NASA版权政策声明“除非注明,否则NASA资料不受版权保护”。

等温膨胀-等温压缩

参见:什么是理想的气体

等温线曲线 - 示例在一个理想气体分子没有体积,也不相互作用。根据理想的气体法,压力线性变化温度和数量,并与之相反体积

pv = nrt.

地点:

  • p气体的绝对压强是多少
  • n是物质的数量
  • T是绝对温度
  • V的体积是
  • R是理想或通用的气体恒定,等于Boltzmann常数和脂肪的恒定的产品,

在这个方程中,符号R是一个常数,叫做通用气体常数具有对所有气体的相同值 - 即,r = 8.31 j / mol k。

等温的过程可以用来表达理想的气体法为:

PV =常数

或者

p1V1= P.2V2

在P-V图上,该过程沿着具有等式的线(称为等温物)发生p =常数/ V

博伊尔 - 玛丽堂法律

博伊尔 - 玛丽堂法律是其中之一气体定律。在17世纪末,Robert William Boyle和Edme Mariotte独立研究了这一关系体积压力气体在恒定温度下。在相对低压的气体中的某些实验结果LED Robert Boyle以制定着名的法律。它指出:

对于在恒定温度下固定质量的气体,体积与压力成反比。

这意味着,例如,如果你把体积增加10倍,压强会减少10倍。如果体积减半,压强就会加倍。

您可以在数学上表达这个问题,如:

PV =常数

或者

p1V1= P.2V2

是的,它似乎是相同的等温的过程理想气体。事实上,在他们的实验中,温度是恒定的,正如马里奥特所假定的那样。这些结果完全符合理想的气体法,它决定,常数等于NRT.

pv = nrt.

地点:

  • p气体的绝对压强是多少
  • n是物质的数量
  • T是绝对温度
  • V的体积是
  • R是理想或通用的气体恒定,等于Boltzmann常数和脂肪的恒定的产品,

在这个方程中,符号R是一个常数,称为通用气体常数,对所有气体都有相同的值,即R = 8.31 J/mol K。

等温工艺的例子

等温工艺 - 光伏图
等温过程- pV图

假设一个等温膨胀在无摩擦活塞(封闭系统)中的氦(i→f)。气体膨胀是由吸收热能推动的添加。气体从初始体积0.001 m膨胀3.并且同时活塞的外部负荷缓慢地从1MPa慢慢降低至0.5MPa。由于氦气表现几乎是理想的气体,因此使用理想的气体法为了计算腔室的最终体积,然后计算系统的工作,当气体的温度等于400k时,计算由系统完成的工作。

解决方案:

气体的最终体积Vf,可以计算使用p,v,t关系等温进程:

pV= P.fVfVf= P.V/ pf= 2 x 0.001米3.= 0.002米3.

为了计算这些过程,我们需要知道在系统变化的实际过程中压强是如何随体积变化的从国家我陈述f。由于在此过程中,内部压力并不恒定,PΔV活塞所做的功必须用以下积分来计算:

等温工艺 - 例如

按照惯例,工作的积极价值表明,该工作由系统在其周围环境上完成。负值表明工作由周围环境在系统上完成。PΔV工作等于绘制压力体图绘制的过程曲线下的区域。

自由扩展 - 焦耳扩张

这些都是绝热过程在这没有热量发生在系统与其环境之间不做功由系统开或由系统开。这类绝热过程称为绝热过程自由膨胀。这是一个不可逆过程气体膨胀到一个绝热的真空室。它也被称为焦耳扩张。对于理想气体,温度不变(这意味着该过程也是如此等温)然而,实际气体在自由膨胀过程中温度会发生变化。在自由展开时Q = W = 0,第一定律要求:

= 0.

不能在P-V图上画出自由膨胀,因为这个过程是快速的,而不是准静态的。中间态不是平衡态,因此压强没有明确的定义。

引用:
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参见:

热力学过程

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