为什么压缩气体吸热后温度一定升高的时候温度会升高?

1.“根据道尔顿分压定律p=∑B p B压力具有加和性,因此是广延性质。”这一结论正确否?为什么?答:不对。压力与温度一样是强度性质。不具有加和性,所谓加和性,是指一个热力学平衡体系中,某物质的数量与体系中物质的数量成正比,如C p=∑n B C p,m(B)。而道尔顿分压定律中的分压p B 是指在一定温度下,组分B单独占有混合气体相同体积时所具有的压力。总压与分压的关系不是同一热力学平衡体系中物量之间的关系,与物质的数量不成正比关系,故p=∑p B不属加和性。本题所犯错误是把混和气体中总压p与各组分分压p B关系误认为是热力学平衡体系中整体与部分的关系。

2.“凡是体系的温度升高时就一定吸热,而温度不变时,体系既不吸热也不放热”,这种说法对否?

答:不对。例如:绝热条件下压缩气体,体系温度升高,但并未从环境中吸热。又如:在绝热体容器中,将H2SO4注入水中,体系温度升高,但并未从环境吸热。再如:理想气体等温膨胀,从环境吸了热,体系温度并不变化。在温度不变时,体系可以放热或吸热,相变时就是这样。例如水在1atm、100℃下变成水蒸气,温度不变则吸热。

3.-p(外)d V与-p(外)ΔV有何不同?-pV就是体积功,对吗?为什么在例2中-pV m(g)是体积功?答:-p(外)d V是指极其微小的体积功。-p(外)ΔV是在指外压不变的过程体积功。即在外压p不变的过程中体积由V1变化到V2(ΔV=V2-V1)时的体积功。-pV不是体积功,体积功是指在外压(p外)作用下,外压p与体积变化值(d V)的乘积。V与d V是不同的,前者是指体系的体积,后者是体积的变化值。体积变化时才有体积功。例2中的-pV m(g)实为-p[V m(g)-V m(l)],在这里忽略了V m(l),这里的V m(g)实为ΔV=V m(g)-V m(l),因此-pV m是体积功。

4.“功、热与内能均是能量,所以它们的性质相同”这句话正确否?

答:不正确。虽然功、热与内能都有能量的量纲,但在性质上不同,内能是体系的本身性质,是状态函数。而热与功是体系与环境间交换的能量,是与热力学过程相联系的过程量。功与热是被

“交换”或“传递”中的能量,不是体系本身的性质,不是状态函数,与内能性质不同。热与功也有区别,热是微粒无序运动而传递的能量,功是微粒有序运动而传递的能量。

5. 为什么本教材中热力学第一定律表达式是:ΔU=Q+W,而有些书中采用ΔU=Q-W,

两者是否有矛盾,为什么?

答:因为本教材规定:体系吸热为正,放热为负;体系对外作功,W为负值,环境对体系作功,W为正值,总的来说,体系在过程中得到能量为正,失去能量为负。在这个规定下,要满

足能量守衡原理,则必须是体系吸的热加上环境对体系作的功后,才等于体系内能的变化值,

所以是ΔU=Q+W。而有些书上,功的符号与上述规定相反,(体系向环境做功,W为正值,

环境向体系做功,W为负值),则就是ΔU=Q-W。

6.一体系由A态到B态,沿途径Ⅰ放热100J,对体系作功50J。问(1)由A态沿途径Ⅱ到B态体系作功80J,其Q值为多少?(2) 如体系由B态沿途径Ⅲ回到A态得50J功,体系吸热环是放热?

7.已知体系的状态方程式F(T,p,V)=0,由U=f(T,V)写出当压力不变时气体的内能对温度的变化率的表达式。

8.为什么无非体积功的等压过程的热,只决定于体系的初、终态?

答:因为无其它功的等压过程中Q p=ΔH,而ΔH 是体系状态函数的改变值,其大小只决定于体系的始终态,所以在无其它功的等压过程Q p大小只决定于初终态。

9.“因ΔH=Q p,所以只有等压过程才有ΔH。”这句话是否正确?

答:不正确。H是状态函数,H=U+pV,凡是体系状态发生变化,不管经过什么过程,体系的焓值都可能变化,即ΔH 有可能不等于零。

10.因为“ΔH=Q p,所以Q p也具有状态函数的性质”对吗?为什么?

答:不对,ΔH=Q p,只说明Q p等于状态函数H的变化值ΔH,仅是数值上相等,并不意味着Q p

}

懒得看文字的小伙伴,请点击下方链接直接观看视频:

们现在来解决第一讲中的遗留问题,为什么气缸左右腔的压缩空气并不是从R口和L口直接排入大气中的?要回答这个问题,我们首先要知道,当气体被压缩时,气体温度会升高,而当气体压力降低时,气体温度会降低。举一个日常生活中的例子,当你用打气筒给自行车轮胎打气时,当你打完气以后,你会发现气筒外壁会变热。

于中压和高压气缸中一直在进行压缩空气的工作,所以气缸壁的温度会不断升高。这将会导致进入中、高气缸中的空气温度受到缸体温度的影响。当空气温度在被压缩之前就已经很高时,那么该系统的效率就会降低。

们知道往复运动回路中的空气温度是比较低的,因为进入往复运动回路中的气体是由车间压缩机所产生的。另外,当大活塞在其排气过程中到达终点时,空气会迅速膨胀,压力骤降,这将会导致排气温度进一步降低。我们可以利用这段冷却空气来冷却中、高压气缸,而不是直接排放到大气中去。

们用塑料管连接R口和R1口,这是因为塑料的热传导率很低。从R1口到R2口之间,中压气缸周围的管套也是热传导率很低的材料。空气在中压气缸和管套之间螺旋式前进,以增加冷却效率。当中压气缸被冷却后,原先的冷却空气就会变热,并从R2口排放到大气中去。对于高压气缸而言,L、L1和L2之间的管路连接也是如此。

后,虽然换向控制单元的内部工作超出了本演示的范围;但是,我们只需要知道,当低压缸的大活塞与左侧开关LS或右侧开关RS接触时,换向控制单元即可检测到大活塞的位置。当连接的导线高亮显示时,你可以观察到以上现象。当换向控制单元接收到这个位置信号时,它会将该信号发送到换向阀的电磁线圈上,从而控制换向阀的换向。至此压力推进器工作原理已讲解完毕。

原创文章,作者:王 鑫,如若转载,请注明出处:

}

我要回帖

更多关于 气体吸热后温度一定升高 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信