物理熱力學第一定律知識點歸納總結(jié)-全文預覽
【正文】 縮比是氣缸最大與最小體積比，γ是比熱容比)。若某理想氣體經(jīng)歷VT圖中的雙曲線過程，其過程方程為：VT=C 或者 2．2．絕熱過程的方程絕熱過程的狀態(tài)方程是 其中 2．2．循環(huán)過程系統(tǒng)由某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一系列過程又回到原來狀態(tài)的過程，稱為循環(huán)過程。平衡后的氣體壓強包括兩部分：其一是溫度27℃，體積15L的2mol氦氣的壓強；其二是定向運動轉(zhuǎn)向為熱運動使氣體溫度升高△T所導致的附加壓強△p。試分別求出氣體內(nèi)能的增量，吸收的熱量，外界對氣體做的功。根據(jù)熱力學第一定律，因Q=0，有 這表明氣體被絕熱壓縮時，外界所作的功全部用來增加氣體內(nèi)能，體積變小、溫度升高、壓強增大；氣體絕熱膨脹時，氣體對外做功是以減小內(nèi)能為代價的，此時體積變大、溫度降低、壓強減小。即氣體作等溫膨脹，壓強減小，吸收的熱量完全用來對外界做功；氣體作等溫壓縮，壓強增大，外界的對氣體所做的功全部轉(zhuǎn)化為對外放出的熱量。該式表明：。 式中 。167。管內(nèi)封閉空氣的壓強為式中ρ為水銀密度，上式表明，在降溫過程中，空氣的壓強p與空氣柱高度h成正比，因管粗細均勻，故p與空氣體積V成正比，即∝V這就是管內(nèi)封閉空氣在降溫過程中所遵循的過程方程。分析：取封閉在管內(nèi)的空氣為研究對象，為求出空氣在降溫過程中的放熱，關(guān)鍵是確定空氣在降溫過程中遵循的過程方程。根據(jù)熱力學第一定律有例一根長為76cm的玻璃管，上端封閉，插入水銀中。解：設(shè)氣體的摩爾質(zhì)量為M，A容器的體積V，打開閥門前，氣體質(zhì)量為m，壓強為p，溫度為T。已知每摩爾該氣體的內(nèi)能為E=。例絕熱容器A經(jīng)一閥門與另一容積比A的容積大得多的絕熱容器B相連。為了區(qū)別起見，我們把熱量傳遞叫做微觀功。在這個狀態(tài)變化的過程中，是外界把一部分內(nèi)能傳遞給了該系統(tǒng)，我們就說系統(tǒng)從外界吸收了熱量。式中各量是代數(shù)量，有正負之分。這種能量交換的方式是通過宏觀的有規(guī)則運動來完成的。要使BC移動距離△x，則外力F作的功為W=F△x=2αl△x=α△S。功是一個過程量，只有當系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化經(jīng)歷一個過程，才可能有功；經(jīng)歷不同的過程，功的數(shù)值一般而言是不同的。準靜態(tài)過程可用pV圖上一條曲線來表示，功值W為pV圖中過程曲線下的面積，當氣體被壓縮時W＞0。氣體對外界所作的元功，外界(活塞)對氣體做功，當氣體膨脹時＞0，外界對氣體做功W＜0；氣體壓縮時＜0，外界對氣體做功W＞0。其中都充有氣體，A的密度較小，B的密度較大。在力學中，功定義為力與位移這兩個矢量的標積。因此，準靜態(tài)過程就是實際過程非常緩慢進行時的極限情況對于一定質(zhì)量的氣體，其準靜態(tài)過程可用圖、圖、圖上的一條曲線來表示。如當推動活塞壓縮氣缸中的氣體時，氣體的體積、溫度、壓強均要發(fā)生變化。傳遞的熱量與內(nèi)能變化的關(guān)系是 做功和傳熱都能改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但兩者存在實質(zhì)的差別。如果外界對系統(tǒng)作功W。 改變內(nèi)能的兩種方式熱力學第一定律2．1．作功和傳熱作功可以改變物體的內(nèi)能。在熱傳遞中被轉(zhuǎn)移的內(nèi)能數(shù)量稱為熱量，用Q表示。2．1．氣體體積功的計算準靜態(tài)過程一個熱力學系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時，要經(jīng)歷一個過程，當系統(tǒng)由某一平衡態(tài)開始變化，狀態(tài)的變化必然要破壞平衡，在過程進行中的任一間狀態(tài)，系統(tǒng)一定不處于平衡態(tài)。如果在過程進行中的任一時刻系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生的實際過程非常緩慢地進行時，各時刻的狀態(tài)也就非常接近平衡態(tài)，過程就成了準靜態(tài)過程。熱力學系統(tǒng)狀態(tài)的變化，總是通過做功或熱傳遞或兩者兼施并用而完成的。如圖211所示，一直立的高2h的封閉圓筒，被一水平隔板C分成體積皆為V的兩部分。當活塞緩慢移動一微小距離時，在這一微小的變化過程中，認為壓強P處處均勻而且不變，因此是個準靜態(tài)過程。大氣壓強皆為P，進入管中水銀體積皆為V，所以大氣對兩池中水銀所做功相等，但由于克服重力做功A小于B，所以A管中水銀內(nèi)能增加較多，其溫度應(yīng)略高。由此可知，在給定系統(tǒng)的初態(tài)和終態(tài)，并不能確定功的數(shù)值。長為 2αl的力作用在BC邊上。由此可見，作功是系統(tǒng)與外界相互作用的一種方式，也是兩者的能量相互交換的一種方式。在這一過程中系統(tǒng)從外界吸收的熱量為Q，外界對系統(tǒng)做功為W，則△E=W+Q。2．1． 熱量當一個熱力學系統(tǒng)與溫度較高的外界熱接觸時，熱力學系統(tǒng)的溫度會升高，
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