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第四节 热力学基础定律; R, u8 k- p( P9 S% P
" p( V! j# ~- v9 O1 ^+ B0 ?2 M一、摩尔与热功当量
9 }/ A4 Z! J; m0 E 1、摩尔:其与日常所用的千克和克一样,都是表示物体质量的单位。摩尔在数量上等于物质的量,单位为mol。+ y1 v; p% V+ R! U8 U0 A
实验发现,1克重量的任何气体,在相同的温度和压力下,他们所占的体积都不相同,而在0℃和1.01X10五次方pa下,1mol的理想气体所占的体积均为22.4L。
2 Z3 J3 ]8 D( A" D* S+ a 2、 功:功是能量变化的一种量度,其数学式为:功=力X距离。压缩气体推动活塞做功△L等于气体对活塞的作用力F与活塞移动的距离的乘积,即△L=F△X。若活塞上压力为P,活塞的面积为A,则3 h$ L$ ]% v4 L8 G3 K
△L=F△X=PA△X
! @4 ?8 u+ [7 M6 |& B! a. g △L为气体膨胀增加的体积。
3 {# h* a2 }- s( S* _ 若汽缸内气体为G千克,每千克气体做的功为
9 j1 {4 F( D+ |. m △L=P△V/G=P△
+ q9 t) l. X# ~: W* p1 D' Y 上式表示气体的膨胀可按压力与比体积变化的乘积来计算。6 J% U0 v1 t* r, j' u) P, t& c
' M6 t4 T- t k1 D 3、热量与冷量
0 P; @" s' X8 s1 N o4 ~( f 热量是物质内部分子所具有能量变化的一种量度。如果分子运动的动能增加,反映出温度升高,热量具有传递性,高温物质可以将热量传递给低温物质。
% a# ~7 {. J* h7 c# ? 制冷量:为了获得并维持低温,将热量自低温排至外界,这部分热量,习惯上称为制冷量。在理想状态下,透平膨胀机绝热膨胀做功是依靠工质内部减少的能量,工质内部减少的能量就等于膨胀机对外的制冷功,其值我们称为膨胀机制冷量。* f% E m& ~) w4 _8 r! A" `, C8 u
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下一期:热力学第一定律 内能与焓: p8 g0 E0 r6 P* P: x( j7 k- d7 Z
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