8 热 力 学基础

1. 8 热力学基础

2. 大学物理（上） 8 热力学基础 8.4 理想气体的等温过程和绝热过程

3. 1 2 恒温热源 T 一 等温过程 常量 特征 常量 过程方程 内能增量 未知 怎么求？ 由热力学第一定律 谁做功？

4. 等温膨胀 等温压缩 1 1 W 2 W 2 W W 等温膨胀:气体吸收的热量全部转化为对外作功 等温压缩:外界对气体作的功全部转化为热量放出

5. 1 热一律 2 绝热的汽缸壁和活塞 二 绝热过程 与外界无热量交换的过程 特征 过程方程， 未知 怎么求？ 正确吗？

6. 1 2 分离变量得 解得 绝热过程方程的推导

7. —— 绝热过程方程 即 绝 热 方 程 常量 常量 常量 或由理想气体状态方程有

8. 绝 热 膨 胀 绝 热 压 缩 1 2 1 2 W W W W 绝热压缩过程同时升温升压 • 绝热膨胀过程同时降温降压

9. 常量 常量 A C B 常量 三 绝热线和等温线 1. 数学方法 绝热过程曲线的斜率 比较两曲线交点处的斜率 等温过程曲线的斜率

10. 等温：引起压强下降的因素 —— V的增加 绝热：引起压强下降的因素 —— V的增加和 T的下降 2. 物理方法 比较引起 p下降的因素 —— 绝热线下降比等温线快 p=nkT 3. 微观解释 p n 等温V p 绝热V n p T

11. 练习与例题

12. [例]质量一定的单原子理想气体开始时压力为 3 大气压，体积 1 升，先等压膨胀至体积为 2 升，再等温膨胀至体积为 3 升，最后被等容冷却到压力为 1 大气压。求气体在全过程中内能的变化，所作的功和吸收的热量 解：内能是状态的函数，与过程无关

14. 例一定量的理想气体，由平衡态 A B ，则 无论经过什么过程，系统必然： A）对外作正功； B）内能增加； C）从外界吸热； D） 向外界放热。 答：（ B ） P A B * * o V 功和热量都是过程量, 始末状态确定后，不同过程，功和热量是不同的; 而内能是状态量只决定于始末状态, 与过程无关 .

15. 2 1 常量 例 设有 5 mol的氢气，最初的压强为 温度为 ，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积的 1/10需作的功: 1）等温过程，2）绝热过程 . 3）经这两过程后，气体的压强各为多少？ 解1）等温过程 2）氢气为双原子气体

16. 2 1 常量 对绝热过程，有 3）对等温过程

17. 例：讨论理想气体下图过程中，各过程 的正负。 A— B P A * 2 绝热 1 B * O V A— 1— B 放热 A— 2— B 吸热

18. 解： A B过程作功最多 (1) 曲线下面积 即 过程内能变化最大 AB [例]如图，同一气体经过等压过程AB, 等温过程AC，绝热过程AD。问(1)哪个过程作功最多?(2)哪个过程吸热最多?(3)哪个过程内能变化最大? (2)等压： 等温： 绝热： 即AB 过程吸收热量最多 (3)由(2)知，必为等压或绝热过程 等压： 又 绝热：

19. 准静态过程 等容 等压 等温 绝热 特征 过程方程 系统做功A 吸收热量Q 内能增量ΔE 0 摩尔热容

20. 作业 • P244: 12

21. 版权声明 本课件根据高等教育出版社《物理学教程（第二版）上册》（马文蔚 周雨青 编）配套课件制作。课件中的图片和动画版权属于原作者所有；部分例题来源于清华大学编著的“大学物理题库”；其余文字资料由 Haoxian Zeng编写，采用 知识共享 署名-相同方式共享 3.0 未本地化版本 许可协议进行许可。详细信息请查看课件发布页面。