张丹海《简明大学物理》5-8 热力学第一定律对理想气体的应用_第1页
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文档简介

应用热力学第一定律来分析理想气体在四个等值过程中功、热量、内能的转换情况。,用热力学第一定律研究理想气体的几个过程的基本依据,（4）各过程的特性。,（热力学第一定律）,在等体过程中，系统从外界吸收的热量全部用来增加系统的内能。,一、等体过程,由热力学第一定律,特征恒量,过程方程恒量,由理想气体的内能公式，得此过程内能的增量,所以,式中称定容摩尔热容。,由于内能是温度的单值函数，对于一定质量的理想气体，无论经历什么过程，其内能增量都可以用表示。,定容摩尔热容:在体积不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量，称为该气体的定体摩尔热容。,单原子分子的定容摩尔热容,刚性双原子分子的定容摩尔热容,刚性多原子分子的定容摩尔热容,单位：,1等体升压：,2等体降压：,二、等压过程,热力学第一定律,特征常量,功,过程方程恒量,在等压过程中，系统吸收的热量一部分用来增加气体的内能，另一部分使系统对外界作功。,由理想气体的内能公式，得此过程内能的增量,由理想气体的状态方程,式中称定压摩尔热容。,迈耶公式,摩尔热容比,1等压膨胀：,2等压压缩：,三、等温过程,特征常量,热力学第一定律,外界对系统作功系统对外界放热,系统从外界吸热系统对外界作功,四、绝热过程,与外界无热量交换的过程,特征,绝热过程方程的推导,(2)式两边取微分,(1)(3)式消去dT,得,由热力学第一定律,两边取不定积分得,所以,把代入上式，可得,计算绝热过程中的E、W、Q,绝热过程Q=0,由热力学第一定律，,W的另外一种计算方法,利用状态方程,绝热线和等温线,绝热线的斜率大于等温线的斜率。,绝热过程曲线的斜率,等温过程曲线的斜率,常量,常量,例5-6设有5mol的氢气，初始状态的压强为温度，求经过绝热过程，将气体压缩为原来体积的1/10需要做的功。若是等温过程，结果如何？,解已知氢气的,由绝热过程方程式,绝热过程
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