热力学的基本公式有哪些

2024-11-19 21:40:04
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回答(1):

理想气体定律:pV=nRT,以下V为摩尔体积,也就是V/n。

热容之间关系:Cp=Cv+R,γ(比热比容)=Cp/Cv。

热力学第一定律:dU=dq+dw,w为外力对系统做功。

∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV。

∴dU=dq-pdV。

∵q是关于T的函数,所以U可表示为T、V的函数。

∴dU=CvdT+CtdV,对于理想气体而言,Ct为零,对于真实气体而言,Ct很小。

扩展资料:

一般情况下 ,理想气体状态方程的常用形式有两种 :pV/T =p′V′/T′ ①pV =(m/M)RT②(M为气体摩尔质量)。当某种理想气体从一个平衡态变化到另一个平衡态时 ,只要变化前后气体的质量没有增减 ,用①式解题比较方便。

当所研究的气体涉及到质量和质量变化问题时 ,用②式求解比较简便。但在教学应用中发现 ,学生普遍对理想气体状态方程“PV/T =恒量”中“恒量”的物理意义理解不深。

进而对玻意耳—马略特定律、盖·吕萨克定律、查理定律的认识也欠深刻 ,对一些稍加变形的气态方程问题求解困难。在克服物理教学中这一难点时 ,应从分析气体定律中“恒量”的物理意义开始解题。

参考资料来源:百度百科-理想气体


回答(2):

理想气体定律:pV=nRT,以下V为摩尔体积,也就是V/n。

热容之间关系:Cp=Cv+R,γ(比热比容)=Cp/Cv。

热力学第一定律:dU=dq+dw,w为外力对系统做功。

∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV。

∴dU=dq-pdV。

∵q是关于T的函数,所以U可表示为T、V的函数。

∴dU=CvdT+CtdV,对于理想气体而言,Ct为零,对于真实气体而言,Ct很小。

扩展资料:

定压过程:

压力p保持不变的热力过程,又称等压过程。例如在大气压力下,气缸中气体的受热膨胀。过程方程为:p=常数,因此V1/V2=T1/T2。它在p-V图上由水平线3-4表示。这时,系统对外所作的W=p(V2-V1)=m﹙R÷M﹚(T2-T1)=nR(T2-T1)。

外界向系统输入的热量:Q=H2-H1=mcp(T2-T1)式中R为理想气体的通用气体常数,cp为定压比热容;H为系统的焓。

定温过程:温度T保持不变的过程,又称等温过程。例如室温下缓慢地压缩气体的过程。过程方程为:T=常数,因此,p1V1=p2V2。它在p-V图上由等边双曲线5-6表示,过程中向系统输入的热量等于系统对外界所作之功,右图公式中ln为自然对数。

参考资料来源:百度百科-热力

回答(3):

理想气体定律:pV=nRT,以下V为摩尔体积,也就是V/n
热容之间关系:Cp=Cv+R,γ(比热比容)=Cp/Cv
热力学第一定律:dU=dq+dw,w为外力对系统做功,
∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV
∴dU=dq-pdV
∵q是关于T的函数,所以U可表示为T、V的函数
∴dU=CvdT+CtdV,对于理想气体而言,Ct为零,对于真实气体而言,Ct很小
∴dU=CvdT恒成立
等温过程:
dU=0,pdV=dq
△q=∫(过程1到2)pdV=∫(过程1到2,默认后面都是)RTdV/V=RT*ln(V2/V1)=RT*ln(p1/p2)
等容过程:
dV=0,即dw=0
dU=dq=CvdT,然后积分
等压过程:
dp=0
dq=dU+pdV=CvdT+d(pV)=CvdT+RdT=CpdT
(可直接理解为压强不变时,温度直接决定输入的热能)
绝热过程:
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,就得到了体积变化与温度变化的关系
∵T=pV/R
∴代入得(V1/V2)^γ=p2/p1,即p1*V1^γ=p2*V2^γ,pV^γ=常量,
就得到变化压强与变化体积的关系
定义新量:H(焓)=U+pV
∵dU=dq-pdV
∴dU+d(pV)=dq+Vdp,dU+d(pV)=d(U+pV)=dH=dq+Vdp
定义新量:dS(熵)=dq/T,△S=∫dq/T

回答(4):

热容关系:Qp=Qv+R