根據熱力學第一定律ΔU=Q+W計算。看對外做了多少功(外界對它做了多少功),根據熱力學第一定律ΔU=Q+W計算,計算時注意:吸收熱量是Q為正,反之為負外界對它做了功W為正,它對外做功W為負。計算出ΔU為正説明內能增加,為負內能減少。內能從微觀的角度來看,是分子無規則運動能量總和的統計平均值。分子無規則運動的能量包括分子的動能、分子間相互作用勢能以及分子內部運動的能量。物體的內能不包括這個物體整體運動時的動能和它在重力場中的勢能。
熱力學能計算公式是W=-nRTln,熱力學能的符號是U,是系統內各種形式能量的總和,熱力學能是狀態函數,熱力學能的絕對值難以確定,也無確定的必要。熱力學定律是對客觀事實進行概括得出的結論。影響內能的因素有温度、物體內部分子的多少、種類、結構、狀態等。外界對物體做功,或者物體從外界吸收熱量,物體的內能增加反之,物體對外界做功,或者物體向外界放出熱量,物體的內能減少。
熱力63學第一定律:dU=dq+dw,w為外力對系統做功
∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV
∴dU=dq-pdV
∵q是關於T的函數,所以U可表示為T、V的函數
∴dU=CvdT+CtdV,對於理想氣體而言,Ct為零,對於真實氣體而言,Ct很小
∴dU=CvdT恆成立
等温過程:
dU=0,pdV=dq
△q=∫(過程1到2)pdV=∫(過程1到2,默認後面都是)RTdV/V=RT*ln(V2/V1)=RT*ln(p1/p2)
等容過程:
dV=0,即dw=0
dU=dq=CvdT,然後積分
等壓過程:
dp=0
dq=dU+pdV=CvdT+d(pV)=CvdT+RdT=CpdT
(可直接理解為壓強不變時,温度直接決定輸入的熱能)
絕熱過程:
dq=0
dU=dw=-pdV=CvdT
∴-RTdV/V=CvdT
∴-RdV/V=CvdT/T
∴-R∫dV/V=Cv∫dT/T
∴R*ln(V1/V2)=Cv*ln(T2/T1)
∴(V1/V2)^R=(T2/T1)^Cv
(V1/V2)^(γ-1)=T2/T1,就得到了體積變化與温度變化的關係
∵T=pV/R
∴代入得(V1/V2)^γ=p2/p1,即p1*V1^γ=p2*V2^γ,pV^γ=常量
就得到變化壓強與變化體積的關係