气体热力学性质表中u

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气体热力学性质

标签:文库时间:2024-12-14
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第二章 气体热力学性质

第一节 理想气体的性质

一、理想气体:

1、假设:①气体分子是弹性的、不占据体积的特点;

②气体分子间没有相互作用力。

对于气体分子的体积相对气体比容很小,分子间作用力相对于气体压力也很小时,可

作为理想气体处理。 2、状态方程

理想气体在任一平衡状态时的压力P、温度T、比容v之间的关系应满足状态方程,

即克拉佩龙方程 Pv= RT

mkg质量气体为: Pv=mRT=mR0T

R 气体常数,反映气体特征的物理量,和气体所处状态无关; n 物质的量(千克数或摩尔数); R0 通用气体常数,与气体状态、其他性质无关的普适恒量; R0??R?831415J/Kmol?K

CV,CP分别表示定压比容及定容比容,对于理想气体,他们仅是温度的单值函

数,CV?CP 其 CV?CP?R 比值CV/CP?k(绝热指数) 标准状态时(压力未101.325Kpa, 0℃) 单原子气体 k=1.66?1.67 双原子气体 k=1.40?1.41

气体热力学性质

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第二章 气体热力学性质

第一节 理想气体的性质

一、理想气体:

1、假设:①气体分子是弹性的、不占据体积的特点;

②气体分子间没有相互作用力。

对于气体分子的体积相对气体比容很小,分子间作用力相对于气体压力也很小时,可

作为理想气体处理。 2、状态方程

理想气体在任一平衡状态时的压力P、温度T、比容v之间的关系应满足状态方程,

即克拉佩龙方程 Pv= RT

mkg质量气体为: Pv=mRT=mR0T

R 气体常数,反映气体特征的物理量,和气体所处状态无关; n 物质的量(千克数或摩尔数); R0 通用气体常数,与气体状态、其他性质无关的普适恒量; R0??R?831415J/Kmol?K

CV,CP分别表示定压比容及定容比容,对于理想气体,他们仅是温度的单值函

数,CV?CP 其 CV?CP?R 比值CV/CP?k(绝热指数) 标准状态时(压力未101.325Kpa, 0℃) 单原子气体 k=1.66?1.67 双原子气体 k=1.40?1.41

范德瓦耳斯气体的热力学性质3

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讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。

范德瓦耳斯气体的热力学性质

陈东 2008061144

(黔南民族师范学院物理与电子科学系,贵州都匀 558000)

【摘 要】 讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。 【关键词】 范德瓦尔斯气体;内能;熵;焓;自由能;绝热过程;节流过程

Van der Waals gas thermodynamic properties

Chen Dong 200806114

( Qiannan Normal College for Nationalities Department of physics and electronic science, Guizhou Tuyun 558000)

[ Abstract ] to discuss Van Der Waals gas internal energy, entropy, enthalpy and free energy, the corresponding mathematical expressions, and the relative problems are discu

范德瓦耳斯气体的热力学性质3

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讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。

范德瓦耳斯气体的热力学性质

陈东 2008061144

(黔南民族师范学院物理与电子科学系,贵州都匀 558000)

【摘 要】 讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。 【关键词】 范德瓦尔斯气体;内能;熵;焓;自由能;绝热过程;节流过程

Van der Waals gas thermodynamic properties

Chen Dong 200806114

( Qiannan Normal College for Nationalities Department of physics and electronic science, Guizhou Tuyun 558000)

[ Abstract ] to discuss Van Der Waals gas internal energy, entropy, enthalpy and free energy, the corresponding mathematical expressions, and the relative problems are discu

第三章 气体热力性质和热力过程

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工程热力学 第三章气体热力性质和热力过程

第三章 气体热力性质和热力过程

3-1 已知氖的相对分子质量为20.183,在25℃时比定压热容为 1.030 kJ/(kg.K)。试计算(按理想气体): (1)气体常数;

(2)标准状况下的比体积和密度;

(3)25℃时的比定容热容和热容比。 解:(1)气体常数 Rg?R8.31451J/(mol?K)??411.951J/(kg?K)?0.411956kJ/(kg?K) ?3M20.183?10kg/mol (2)由理想气体状态方程

pv?RgT得

比体积v?密度??RgTp?411.956J/(mol?K)?273.15K3?1.111m/kg 51.01325?10Pa11??0.900kg/m3 3v1.111m/kg (3)由迈耶分式 cp0?cv0?Rg得 比定容热容

cv0?cp0?Rg?1.030kJ/(kg?K)?0.411956kJ/(kg?K)?0.618kJ/(kg?K) 热容比?0?

cp0cV0?1.030kJ/(kg?K)?1.667

0.618kJ/(

高考物理一轮复习课时考点过关练气体热力学定律

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课时考点32 气体 热力学定律

A组:全国卷

1.[2016·全国卷Ⅰ,33(2)]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压2σ

强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=,其中σ=0.070 N/m。现让水下10 m处一

r半径为0.50 cm的气泡缓慢上升,已知大气压强p0=1.0×10 Pa,水的密度ρ=1.0×10 kg/m,重力加速度大小g=10 m/s。 (ⅰ)求在水下10 m处气泡内外的压强差;

(ⅱ)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

2.[2016·全国卷Ⅱ,33(2)]一氧气瓶的容积为0.08 m,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。

3.[2016·全国卷Ⅲ,33(2)]一U形玻璃管竖直放置,左端开

3

3

3

2

53

教育资料 口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动

均匀物质的热力学性质

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第二章 均匀物质的热力学性质

2.1 已知在体积保持不变时,一气体的压强正比于其热力学温度. 试证明在温度保质不变时,该气体的熵随体积而增加.

解:根据题设,气体的压强可表为

p?f?V?T, (1)

式中f(V)是体积V的函数. 由自由能的全微分

dF??SdT?pdV

得麦氏关系

将式(1)代入,有

由于p?0,,故有??p??S???p???f(V)?. (3) ????T??V?T??T?V?S???0?V??T??S???p??????. (2) ??V?T??T?VT?0. 这意味着,在温度保持不变时,该气体的熵

随体积而增加.

2.2 设一物质的物态方程具有以下形式:

p?f(V)T,

试证明其内能与体积无关.

解:根据题设,物质的物态方程具有以下形式:

故有

但根据式(2.2.7),有

??U???p??T?????p, ??V?T??T?V??p????f(V). (2) ?T??Vp?f(V)T,

均匀物质的热力学性质

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第二章 均匀物质的热力学性质

2.1 已知在体积保持不变时,一气体的压强正比于其热力学温度. 试证明在温度保质不变时,该气体的熵随体积而增加.

解:根据题设,气体的压强可表为

p?f?V?T, (1)

式中f(V)是体积V的函数. 由自由能的全微分

dF??SdT?pdV

得麦氏关系

将式(1)代入,有

由于p?0,,故有??p??S???p???f(V)?. (3) ????T??V?T??T?V?S???0?V??T??S???p??????. (2) ??V?T??T?VT?0. 这意味着,在温度保持不变时,该气体的熵

随体积而增加.

2.2 设一物质的物态方程具有以下形式:

p?f(V)T,

试证明其内能与体积无关.

解:根据题设,物质的物态方程具有以下形式:

故有

但根据式(2.2.7),有

??U???p??T?????p, ??V?T??T?V??p????f(V). (2) ?T??Vp?f(V)T,

工程热力学第六版素材第二章 气体的热力性质

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第二章 气体的热力性质

本章要求:掌握理想气体和实际气体概念,熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。了解实际气体状态方程的各种表述形式及应用的适用条件。

1.基本概念

理想气体:气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力(引力和斥力)、不占有体积的质点所构成。

比热:单位物量的物体,温度升高或降低1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热。 定容比热:在定容情况下,单位物量的物体,温度变化1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的定容比热。

定压比热:在定压情况下,单位物量的物体,温度变化1K(1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的定压比热。

定压质量比热:在定压过程中,单位质量的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压质量比热。

定压容积比热:在定压过程中,单位容积的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压容积比热。

定压摩尔比热:在定压过程中,单位摩尔的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压摩尔比热。

定容质量比热:在定容过程中,单位质量的物体,当其温度变化1K(1℃)时,物体和外界交换的热量,称为

热力学

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热力学第一定律习题:

1. 封闭系统过程体积功为零的条件是( )。 封闭系统过程的ΔU=0的条件是( )。 封闭系统过程的ΔH=0的条件是( )。

封闭系统过程ΔU=ΔH的条件:(1)理想气体单纯pVT变化过程:( );

(2)理想气体化学变化过程:( )。

2. 一定量理想气体节流膨胀过程中:μJ-T=( );ΔH=( ); ΔU=( ); W=( )。

某状态下空气经过节流膨胀过程的Δ(pV)>0,则μJ-T ( );ΔH ( ); ΔU ( )。(判断大于0、等于0还是小于0.)

3. 一定量的单原子理想气体某过程的Δ(pV)=20kJ,则此过程的ΔU=( )kJ, ΔH=( )kJ。

4. 绝热恒容非体积功为0的系统,过程的??H/?p?V,Q?0?( )。 5. 在300K及常压下,2