第二章 均匀物质的热力学性质 基本热力学函数 麦氏关系及应用 气体节流和绝热膨胀
§2.1 基本热力学函数 内能
焓
自由能
吉布斯函数(自由焓)
§2.2 麦氏关系及应用 麦克斯韦关系
基本热力学函数的确定 内能
由实验测定, 即可确定。
焓
由实验测定, 即可确定。
定容和定压热容量 由物态方程决定。
等温和绝热压缩系数 平衡稳定性要求:以上四量皆为正。
体胀系数
例 范氏气体(计入分子体积和相互吸引修正后的气体模型) 极限为理想气体。
§2.3 气体节流和绝热膨胀 节流 焦-汤效应 气体节流后温度改变。 气体节流后焓不变。 焦-汤系数
致冷 温度不变 致温 反转曲线 理想气体的等焓线 实际气体的等焓线 温度愈低,制冷效果愈好,但气体必须预冷。
绝热膨胀 低温技术 气体 致冷 致冷效果随温度降低而降低,但不需预冷。 1934年 卡皮查 氦的液化 1K以下 绝热膨胀+节流液化+降低蒸气压
例2 气体自由膨胀后的温度变化 气体自由膨胀后内能不变。 理想气体 自由膨胀后温度不变。 范氏气体 自由膨胀后温度降低。
例3 (1) 某气体系统的内能 ,压强 。 确定其内能和熵的函数形式,并求该系统卡诺循环 的效率。 (2) 现有两个体积相同并保持不变的上述系统,但温度 不同,分别为 和 。以一热机工作于其间,使两 者达到共同末温 。求末温的范围与热机最大功。
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