Question

气体恒温膨胀为什么内能怎么变

Answer 1

判定气体内能变化本不是一个思维复杂的问题，但同学们经常出错。这是因为同学们首先有
一个错误
的认识：温度联系着热量，两者同方向变化。即温度升高，必定吸收了热量；温度降低，必定放出了热量。反之，吸收了热量，温度必定升高；放出了热量，温度必定降低。其实，温度变化与吸放不存在单一的
函数关系
。温度升高，并不一定吸收了热量；吸收了热量，温度并不一定会升高。正确的观点是：对于非
理想气体
，温度联系着
分子动能
，温度高，分子总动能大；对于理想气体，温度
直接联系
着物体内能，温度高，物体内能大。
判断方法：
走出误区后，有同学对判定气体内能变化问题还不能正确解答，这是因为没有认识到判定气体内能变化有两种基本方法，根据题中提供条件的不同，应该选用不同的方法。方法一：运用内能的定义内能是物体内所有分子动能和
分子势能
的总和，如果能确定分子总动能的变化，分子势能的变化，从而能进一步确定出物体内能的变化，我们就可以使用方法1。例1的正确解答：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和。对于一定质量的气体，当体积不变，温度升高时，分子势能不变，分子总动能增大，故内能增大。当温度不变，体积增大时，分子总动能不变，因分子距离在引力范围内增大，故分子势能增大，内能增大。选项B正确。
本题
温度不变时应该是吸热。　方法二：运用势力学
第一定律
热力学第一定律
，
。运用此方法确定气体内能的变化，即要分析做功又要分析
热传递
。运用方法2，一般情况下可以根据气体体积膨胀还是压缩来确定气体对外界做功还是外界对气体做功，而体积变化往往要根据
状态参量
之间的
关系来
确定。吸热、放热则不能根据温度的变化来确定。对于理想气体，可以直接根据温度的变化来确定内能的变化。吸放热不能直接确定时，则要放在最后，根据热力学第一定律来确定。这类确定内能变化的问题，已是一类热学综合题。多数同学就错在这类问题的思维观点和思维程序上。