理想气体的内能与状态方程的关系

理想气体内能公式的物理意义?

理想气体内能公式的物理意义?

一定量的实际气体或任何其他均匀物质的内能不仅取决于温度,还取决于其体积或压强,即内能u是t,v或t,p的函数。

以变量T和V为例,下面的公式给出了内能的一般计算方法,其中Cv为理想气体的定容热容量,α为体积膨胀系数,κT为等温压缩系数。这些不同物质的数量可以通过查阅相关手册获得。

理想气体体积变化影响内能吗?

根据热力学第一定律,有

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气体的分子势能与体积的关系?

amp的主要论点当气体体积增加时,分子势能增加是:气体的分子间距离大,分子间的相互作用是引力体积增大,所以分子间距离增大,引力做负功,所以分子势能增大。但:认为这一论点是不可靠的。同时,气体中的分子对之间有一些分子间力表现为引力Q,也有少数分子间力表现为斥力Q,由于Q往往远大于Q,所以后者不一定是次要因素。

事实上,在一定温度下气体体积大幅度增加时,分子势能有可能略有增加或减少,这取决于气体的种类和温度。

焦耳在1845年做了一个实验。:煤气几乎不与外界进行热交换。在自由膨胀(无对外做功)的过程中,气体的温度几乎是恒定的。这意味着一定量气体的内能几乎只与温度有关,而与体积无关。这意味着气体的分子势能几乎与体积无关。

焦耳和威廉·汤姆孙在1852年做了一个更精确的实验(163页的《热学》李春等人, 美国教育出版社1978年版)。实验结果表明,在气体的乘积PV和内能U之和保持不变的某一膨胀过程中,气体的温度略有下降(例如下降1℃)或略有上升(例如上升1℃)。它根据所用气体的种类和温度而变化。让 让我们分析一下这个实验说明了什么。在温度降低1℃的实验中,根据克拉珀龙方程PV NRT,即使不降低,PV也会略有降低。注意到实验中(Pv U)不变,说明U增加了,说明存在 "体积增加,温度降低,但内能增加,从而表明。龙方程PV NRT上升,也会小幅上升。注意到(Pv U)在实验中保持不变,而U减小,这表明 "体积增加,温度升高,但内能减少,从而表明当气体体积增加时,分子势能降低的事实。

简而言之,当气体的体积变化很大时,气体的总分子势能只发生微小的变化,有可能气体的总分子势能随体积的增大而增大或减小。

由于气体的分子势能与体积只有微弱的关系,理想气体模型的假设中可以包含以下假设::理想气体的分子势能不随体积变化,或者一定数量的理想气体的内能是温度的函数。