一定质量的理想气体,在温度不变的情况下吸收了热量,问,它的压强和内能变化?
答案是压强变小,内能不变,我就搞不懂了,温度不变代表分子动能不变,理想气体又没有分子势能,那内能应该变大啊,怎么回事?求高手帮助!...
答案是压强变小,内能不变,我就搞不懂了,温度不变代表分子动能不变,理想气体又没有分子势能,那内能应该变大啊,怎么回事?求高手帮助!
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一定质量的理想气体,在温度不变的情况下,它的内能是不变的。
那么可由热力学第一定律 ∆E=W+Q 知,气体吸热后,必对外界做相等数值的功。
气体对外做功的过程,是气体的体积增大的过程,由 PV / T=常量 得,T不变,V增大,必有压强P减小。
所以,它的压强变小,内能不变。
注:一定质量的理想气体,它的内能等于总的分子动能,总分子动能=平均动能*总分子数目
因分子数目是一定的,在温度不变时,对应分子的平均动能不变,所以可知总的分子动能不变,即内能不变。
那么可由热力学第一定律 ∆E=W+Q 知,气体吸热后,必对外界做相等数值的功。
气体对外做功的过程,是气体的体积增大的过程,由 PV / T=常量 得,T不变,V增大,必有压强P减小。
所以,它的压强变小,内能不变。
注:一定质量的理想气体,它的内能等于总的分子动能,总分子动能=平均动能*总分子数目
因分子数目是一定的,在温度不变时,对应分子的平均动能不变,所以可知总的分子动能不变,即内能不变。
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追问
朋友,你好,感谢您的解答,我还想知道,如果不是理想气体,说温度变化,内能变化就不一定对了是不是?还有,如果是理想气体,反过来说内能变化,温度变化对吗?最后,如何判断气体是不是理想气体?谢谢了
追答
对于实际气体,因分子之间存在作用力,所以要考虑它的分子势能,但这个作用力是很微弱的,即对应的分子势能远没有分子动能那么大,所以分子势能对气体内能的影响是较小的。
可见,在一般情况下(常温常压),实际气体的情况与理想气体的情况几乎是一样的。只要注意实际气体有分子势能、理想气体无分子势能就行了。
即对于实际气体:1、温度变化时,它的内能也是变化的。
2、温度不变时,内能也可能变化(如缓慢压缩气体,温度不变--通过散热,分子平均动能不变,但分子势能减小--分子距离大于 r0表现为吸引,使内能减小),但内能变化是很小的。
对理想气体:内能是否变化,直接看温度的情况就可以了。温度变,则内能变;温度不变,则内能不变。
很多情况下的实际气体可当理想气体处理的。
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这问题很简单,但讲起来有点复杂,首先你要知道理想气体的定义!气体内能大小只与温度有关的气体为理想气体。既然说温度不变了,那当然内能也不变。可我们又知道物质内能应该是由分子间势能与温度决定的,既然吸热了温度不变,既内能不变,那就意味着势能要减少了,不是吗?!这里怕难理解。一定质量气体势能减少不就相当于体积变大,压强小了。回答完毕,再不懂请追问或加抠:635658582
追问
这个气体膨胀,分子力表现为引里,那功不是应该是是负的吗?那分子势能不是应该增加吗?话又说回来,气体膨胀不是应该对外做功,功应该是负的!
追答
所课理想气体则分子力可忽略(正因为这样势能才会不计呀)所以不考虑引力与斥力变化,分子之间距离已大于本身半径的十倍了。
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应该是气体体积变大了,不然温度不可能不变,又没见你说对外做功。
体积变大压强就小了,内能不发生改变。
体积变大压强就小了,内能不发生改变。
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温度不变=分子动能不变=内能不变
吸收热量的同时对外做功,体积变大,压强变小
吸收热量的同时对外做功,体积变大,压强变小
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