易坊好文馆

  1. 首页 > 生活百科 >

绝热膨胀做功怎么

生活百科 做功

绝热膨胀做功怎么求

绝热膨胀做功怎么

文章插图
绝热膨胀做功=(p2V2-p1V1)/(r-1)，或=Cv(T2-T1)，绝热膨胀是指与外界没有热量交换，但气体对外界做功，气体膨胀 。根据热力学第一定律，可证明这是等熵过程，在这个过程中气体体积增大，压强降低，因而温度降低 。所以绝热膨胀经常用于降低气体的温度，起到冷冻的效应 。
绝热膨胀过程中，气体的体积V增大，压强p降低，等熵过程的温度随压强的变化而变化 。过程可用等熵效应系数来衡量 。又由于系统不和外界交换热量，即dQ=0，故由热力学第一定律，气体的温度必然降低 。
从能量转化的角度看，气体在绝热膨胀过程中减少其内能而对外做功，膨胀后气体分子间的平均距离增大，吸力的影响减弱而使分子间的互作用能量有所增加 。内能既减少，相互作用能量又增加，分子的平均动能必减少，因而气体的温度下降，起到冷冻的效果 。
朗肯循环中汽轮机排出的乏汽在凝汽器中的放热是朗肯循环可逆绝热膨胀过程中对汽轮机做的功：1千卡=4.1868千焦
焓降*流量/3600=功率
由于存在各种损失，其理想焓降tH?不能全部转换为有用功，所以变为有用功的有效焓降iH?，总是小于理想焓降tH?，两者之比称为汽轮机的内效率
绝热做功公式题目条件不足,功是过程量,不清楚做功过程的每一细节就不可能得知做功量的大小.我估计题目中的绝热过程是准静态或可逆进行的,如果是这样的条件,功=(p2V2-p1V1)/(r-1),或=Cv(T2-T1),其中下标2指终态,1指初态.r=Cp/Cv,Cv=5/2 R,Cp=Cv+R=7/2 R.其中计算p2除用到理想气体物态方程外,还会用到准静态绝热过程方程p1V1^r=p2V2^r.具体计算过程就不给出了.
如有不明或题目给出的条件不是准静态或可逆过程,请追问或将题目条件补充完整.
绝热过程的热量功和内能的公式绝热过程中膨胀功来自内能的减少，而压缩功使内能增加 。
ω＝[1／（k－1）]（p1ν1－p2ν2）
（1—23）
k为绝热指数，与工质的原子个数有关 。单原子气体k＝1.67，双原子气体k＝1.4,三原子气体k＝1.28 。
绝热过程功的计算公式绝热功
绝热功（adiabatic work），指系统在绝热过程所做的功 。
中文名
绝热功
外文名
adiabatic work
解释
系统在绝热过程所做的功
公式
【绝热膨胀做功怎么】-W=-ΔU
adiabatic work
系统在绝热过程所做的功 。
因为系统不能自环境吸热，故系统只能消耗其自身能量而做功 。
根据热力学第一定律，Q=ΔU-W，对于绝热过程，Q=0，故-W=-ΔU 。
因此在绝热过程中，系统消耗其内能U而做功 。
绝热过程是一个绝热体系的变化过程，即体系与环境之间无热量交换的过程 。
当已知一个系统的状态方程时就容易求出它的各种等值过程方程 。但没有哪个状态参量在绝热过程中保持不变，因此需要根据热力学定律求出它所要遵守的微分方程，再进行积分才能求出气体的绝热过程方程 。下面我们将要求出经典和量子理想气体(包括光子气体)的绝热过程方程，并进行一些必要的讨论 。
经典理想气体绝热方程
理想气体绝热过程方程式可根据过程特点从能量方程导出，带入，整理得出。如果近似地把比热当作定值，则绝热指数（ ）也是定值 。将整理出的上式积分可得经典理想气体绝热方程： 常数 。[1]
量子理想气体绝热方程
对于非相对论性的粒子，能量与动量的二次方成正比，或，由这种粒子构成的理想气体，它的压强p同能量密度u之间存在如下关系：，根据热力学第一定律，绝热过程满足，可得 常量，这就是非相对论性粒子构成的理想气体(费米理想气体和玻色理想气体；其实包括经典理想气体)的绝热过程 。
光子气体绝热方程
光子气体是极端相对论性的理想量子玻色气体，光子的静止质量等于零，它的能量与动量成正比，或，所以光子气体的压强同能量密度之间存在如下关系：，根据热力学第一定律，绝热过程满足，可得 常量，这是光子气体的绝热过程方程 。[3]
经典理想气体绝热方程使用注意事项
当利用 常数，以及由此而推得的其它结论，对定熵过程进行数值计算时，由于把比热当作定值，计算结果往往不够准确，尤其是当过程初、终温度变化范围较大时，有较大的误差 。因此，在热力发动机要求准确度很髙的设计计算中，常常应用图表计算法，而不应用这些公式 。但常数这个公式形式简单，用以作过程分析以求得各种因索的影响，并由此而对热机的工作过程作定性分析时极其方便，用作近似计算也有一定的实用价值 。

    推荐阅读


    上一篇：牛宝宝乳名萌一点的 给宝宝起乳名的技巧

    下一篇：蛋糕裱花奶油怎么抹平