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【趣味物理题】绝热过程

2021-10-12 13:02 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

郑涛(Tao Steven Zheng)著

绝热过程(adiabatic process)是一种热力学过程,在系统与其周围环境之间不传递热量或质量。与等温过程(isothermal process)不同,绝热过程仅将能量作为功传递给周围环境。

【问题】

假设绝热压缩(adiabatic compression)气体的体积 V%20 和压力 P%7BPV%7D%5E%7B1.2%7D%20%3D%20C 的关系,其中 C 为常数。当体积为 64 L,压力为 20 kPa 时, 如果这一时的刻压力每秒下降1 kPa,求出体积的瞬时变化率(instantaneous rate of change)。

【题解】

已知 %5Cfrac%7BdP%7D%7Bdt%7D%20%3D%20-1%20%5C%3B%20kPa%2FsP%20%3D%2020%20%5C%3B%20kPaV%20%3D%2064%20%5C%3B%20L

求绝热压缩函数的导函数。

%5Cfrac%7Bd%7D%7Bdt%7D%20%5Cleft(PV%5E%7B1.2%7D%20%5Cright)%20%3D%20%5Cfrac%7Bd%7D%7Bdt%7D%20(C)

因为 C 是常数,


%5Cfrac%7BdP%7D%7Bdt%7D%20V%5E%7B1.2%7D%20%2B%20P(1.2)%20V%5E%7B0.2%7D%20%20%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%200

(-1)%7B(64)%7D%5E%7B1.2%7D%20%2B%20(20)(1.2)%7B(64)%7D%5E%7B0.2%7D%20%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%200%20

%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B64%7D%7B24%7D

所以,

%20%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B8%7D%7B3%7D%20%5C%3B%20L%2Fs%20


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