2021-2022学年高二物理竞赛课件：热力学第一定律及应用_第1页
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1、热力学第一定律及应用热力学第一定律及应用等温过程(isothermal) 将活塞移动距离dl做功为:热力学第一定律及应用计算做功：对不同的热力学过程我们计算做功气体由状态A变化到D等体过程：由于体积不发生变化，dV=0,不做功。气体由状态D变化到B等压过程：由于压力不变，做功积分pdV = PV.做功用P-V图上阴影面积表示概念题: 等温和绝热过程的做功下面的PV图给出了等温和绝热这两种气体膨胀过程. 初态体积VA和末态体积VB都相同(VB=VC). 哪一个过程气体做功多?对比曲线下方面积AB过程比AC过程做功多例：等压和等体过程中的热力学第一定律.BD过程 等压压缩DA过程 等体升温dV=0

2、,W=0BDA过程 W=-1.6x103J负号表示外界对气体做正功(a)分段考虑(b)A、B点在一条等温线上 E内=0 Q-W=0 Q=W=-1.6x103J 负号表示热量流失理想气体自由膨胀Q=0， W=0，E=0气体的比热与热力学过程有关：等体比热容 1mol气体在体积不变的条件下升高1Co所吸收的热量等压比热容 1mol气体在压强不变的条件下升高1Co所吸收的热量气体的摩尔热容气体比热容列表CP CV 近似等于2CP /CV随气体种类改变解释气体保持体积不变，气体不做功，W=0 E内=QV .气体保持压强不变的情况： E内=QP - PV.比较单原子分子气体的这两种过程，当温度变化相同时，与实验结果吻合.迈耶公式此外, 由于可知也与实验结果相符.对于分子结构更复杂的气体，分子热容变大。这是因为存在其他形式的内能（转动，振动等）每一个转动或振动模式对应一个自由度. 能量均分定理表明：内能在活跃的自由度之间是平均分配的，每一个自由度对应能量 kT. 实际测量结果更为复杂。对于高温下的固体, CV 约等于 7/2R, 对应于每个原子有7个自由度.双原子分子单原子分子平动自由度t=3平动自由度t=3转动自由度r=2三原子分子平动自由度t=3转动

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