理想氣體絕熱壓縮,內能增加的微觀解釋?

2025-02-25 18:35:10 字數 2810 閱讀 8743

1樓:網友

很簡單啊:只要考慮到絕熱壓縮不是「準靜態壓縮」就行了。

我知道你是這個疑問:比如說密閉容器,乙個活塞作壓縮,氣體分子和容器壁和活塞都是完全彈性碰撞。

如果是所謂的準靜態過程,就是不考慮活塞的速度,以 v 撞上去,-v 彈回來,平均速度不變,平均動能不變;理想氣體就不考慮分子勢能,內能也不變;

但絕熱壓縮不是準靜態過程;就是說不管活塞速度相對於氣體分子速度多小,都是不可忽略的,分子以法向速度 v 撞上以速度 vx 壓縮的活塞,彈回來的法向速度都要變成 v+2vx,速率和動能總是要增加的。氣體內能也就隨之增加。

2樓:千里馬

這個得用熱力學第一定律說明:δu=w+q;由於是絕熱過程所以系統與外界無熱交換q=0,所以δu=w,而壓縮過程有外力對系統做功所以w大於0;則δu大於零,系統內能增加。對理想氣體也就是分子的平均動能增加。

同時氣體溫度公升高。需要注意的是初學者往往將吸熱與公升溫混為一談,吸熱不一定公升溫,內能增加溫度才一定公升高。

3樓:科學家新手

分子互相碰撞生熱,對器壁的碰撞增加生壓。

理想氣體絕熱自由膨脹熵變增加還是減小

4樓:蕭蕭雨沫

理想氣體自由膨脹過程熵變的計算。

理想氣體真空自由膨脹是不可逆過程,如何計算這一過程的熵變呢?理想氣體向真空自由膨脹,由於初、終兩態溫度不變(設液旦臘為t),只是體積由v1增大到v2,所以可用理想氣體等溫膨脹的可逆過程來連線初、終兩態。對於理想氣體等溫膨脹這一可逆過程du=0。

所以dq=du+pdv=pdv於是:

上式就是理想氣體向真空自由膨脹,初末兩態的熵變。因為v2>v1。,所以s2-s1>0,這說明:在不可逆絕熱過程中熵增加。

總的來說,理想氣體絕熱自由膨脹過程是個典型的例子。如果在熱力學的教學中能夠恰當地,充分地應用它,鬧滑既可以給學生以啟示,又可以化難為易,變抽象為具體,活躍課堂氣氛,改進課堂教學,提高遲喚教學質量。

理想氣體模型與壓強與微觀量的關係式解釋氣體熱脹冷縮的原因?

5樓:andhadhun半樹半山

理想氣體模型中,氣體的壓強與氣體分子的平圓激鬧均動能有關,可以用下面的式子描述:

p = 1/3)ρv^2

其中,p表示氣體的壓強,ρ表示氣體的密度,v表示氣體分子的平均速率。

在溫度不變的情況下,氣體分子的平均速率不會發生改變。當氣體受到外界壓力或體積的變化時,氣體分子所佔據的體積會改變,從而導致氣體的密度和壓強發生變化。具體來說,當氣體受到壓力時,氣體分子受到的撞擊力會增加,從而增加了氣體分子的動能,使得氣體的壓強增加;當氣體受到體積變化時,氣體分子之間的碰撞次數會增加,從而增加了氣體分子的動能,使得氣體的壓強增加。

由此可以解釋氣體熱脹冷縮的原因。當氣體受到熱能的輸入時,氣體分子的平均動能增加,從而使得氣體的壓強增加,氣體的體積擴大,產生熱脹現象;相反,當氣體受到熱能的輸出時,氣體分子的平均動能減小,從而橘罩使得氣體鉛兄的壓強減小,氣體的體積縮小,產生冷縮現象。

理想氣體絕熱自由膨脹過程是否做功呢?

6樓:戶如樂

理想氣體絕熱自由膨脹過程在大學物理中沒有過多涉及,可能只是作為一道習題緩滑出現。

例題1 理想氣體向真空做吵雹絕熱膨脹,則(a)膨脹後,溫度不變,壓強減小; (b)膨脹後,溫度降低,壓強減小;(c)膨脹後,溫度公升高,壓強減小; (d)膨脹後,溫度不變,壓強不變。

答案:(a)理想氣體向真空自由膨脹不做功。

但是,在高中物理中對這一過程有很多討論。對於高中生來講,熱力學第一定律、做功等概念都接觸過,數學上沒有難度。但對於理想氣體絕熱自由膨脹過程不做功這樣的結論接受起來還是有點困難。

可以從以下幾個方面理解理想氣體絕熱自由膨脹過程為什麼不做功這個問題。

1. 理想氣體絕熱自由膨脹過程是非準靜態過程。

理想擾碰臘氣體絕熱自由膨脹過程是非準靜態過程,除初、末態外,系統每一時刻都處於非平衡態。所以理想氣體絕熱自由膨脹過程不能用pv圖表示。準靜態過程pv圖曲線下面積等於做功的說法不成立。

2. 理想氣體絕熱自由膨脹過程滿足熱力學第一定律。

由熱力學第一定律,理想氣體絕熱自由膨脹過程為絕熱過程:q=0;又由於氣體向真空自由膨脹,即不受阻力,所以 w=0;對於理想氣體內能只是溫度的函式,所以e2-e1=0。即理想氣體絕熱自由膨脹後溫度將恢復原來的溫度。

對於實際氣體,溫度一般不會恢復到原來溫度)

3. 理想氣體絕熱自由膨脹過程前後溫度不變,但整個過程並不是等溫過程。

4. 理想氣體絕熱自由膨脹過程是不可逆過程。

理想氣體絕熱自由膨脹後,我們仍可用活塞將氣體等溫壓縮,使氣體回到初始狀態。不過,此時我們必須對氣體做功。所以理想氣體絕熱自由膨脹過程是不可逆過程。

5. 理想氣體絕熱自由膨脹過程是擴散過程。

如果氣體對外界做正功,則外界對氣體做負功。如果氣體對外界做正負,則外界對氣體做正功。不管氣體對外界做正功還是負功,都能找到相應的外界對氣體的功。

現在外界對氣體沒有作用力,所以外界對氣體不做功,因此氣體對外界也不做功。氣體自由膨脹屬於擴散,擴散是由內力造成的,因此氣體不受外力作用,外力不做功。

理想氣體絕熱膨脹,內能一定改變嗎

7樓:不想幫倒忙

答案:理想氣體絕熱膨脹,內能不一定改變。

1、理想氣體絕熱膨脹內能未必改變。若在真空中絕熱膨脹則既無熱傳遞又不對外做功,由熱力學第一定律得理想氣體內能不變。

2、若在介質中絕熱膨脹則對外做功但無熱傳遞,由熱力學第一定律得理想氣體內能減小。

8樓:網友

內能不一定改變,比如在真空中絕熱膨脹。

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