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乐不乐不，乐

铁虫 (初入文坛)

[求助] 关于热力学第一定律

热力学中，对于单纯气体的PVT变化，热力学能U只随温度变化的证明中，用的是向真空膨胀，所以W=0，那为什么适用于所有单纯气体PVT变化，不管是哪种膨胀类型？
谢谢大神指导

[ Last edited by sddtc888 on 2013-9-3 at 00:03 ]
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1楼 2013-09-02 23:30:39
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
houchenxmc: 金币+2, 谢谢参与 2013-09-03 08:40:35
因为热力学量（如热力学能U）都是状态函数，只与状态有关。所以热力学量的变化大小，只与变化的始末状态有关，与过程无关。所以对于任何膨胀，热力学能U的变化都一样，所以用哪种膨胀计算都可以！反之，向真空膨胀，适用于所有单纯气体PVT变化，不管是哪种膨胀类型！
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I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
2楼2013-09-03 00:07:46
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sony8620

铁杆木虫 (文学泰斗)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
sddtc888: 编辑内容 2013-09-03 10:58
sddtc888: 金币+1, 感谢应助，欢迎常来！ 2013-09-03 10:59:57
乐不乐不，乐: 金币+2, ★有帮助 2013-09-04 23:03:53
在这个经典的实验中，涉及几个问题：
1、由Q=0（绝热），W=0（向真空膨胀），得出ΔU=0。这是在前一个实验的基础上的结论（即热力学第一定律）。
2、在实验中，ΔT=0，这是观察到的现象，其实更精确的实验证明，当压力越低（开始压力），温度的变化越接近于零。
3、U可以看成是热运动和势能（T和位移）的组合，可以得出U仅仅是温度的函数。
所以，结论是理想气体的热力学能和焓仅仅是温度的函数。

至于气体的膨胀（类型）则是一个具体的过程，由具体的功的公式来进行计算。也就是区分一下U和ΔU的不同。

FYI

[ Last edited by sddtc888 on 2013-9-3 at 10:58 ]
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3楼2013-09-03 09:01:51
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乐不乐不，乐

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by sony8620 at 2013-09-03 09:01:51
在这个经典的实验中，涉及几个问题：
1、由Q=0（绝热），W=0（向真空膨胀），得出ΔU=0。这是在前一个实验的基础上的结论（即热力学第一定律）。
2、在实验中，ΔT=0，这是观察到的现象，其实更精确的实验证明，当 ...

是不是因为计算体积功时所使用的的外压 而内牙在不断变化  若热力学能是温度和压强的函数 则温度不变时 U 也在不断变化？
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4楼2013-09-04 23:06:44
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sony8620

铁杆木虫 (文学泰斗)

【答案】应助回帖

★
houchenxmc: 金币+1, 感谢应助 2013-09-05 08:33:19
引用回帖:
4楼: Originally posted by 乐不乐不，乐 at 2013-09-04 23:06:44
是不是因为计算体积功时所使用的的外压 而内牙在不断变化  若热力学能是温度和压强的函数 则温度不变时 U 也在不断变化？...

我不太明白你要表达的意思。
还是先把功和 热力学能这两个概念分开来理解。
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5楼2013-09-05 07:32:04
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zhyhong

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
sddtc888: 金币+1, 感谢应助，欢迎常来！ 2013-09-05 23:58:21
因为热力学能U是状态函数，只与状态有关。所以热力学能的变化大小ΔU，只与变化的始末状态有关，与过程无关。而功不是状态函数，所以它和过程有关。只要理解好了状态函数，很多问题都变得简单化了，只关注它们的始末状态就可以了。
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好好努力，加油！
6楼2013-09-05 12:58:37
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