§2.2 热力学第一定律对理想气体的应用2．2．1、等容过程气体等容变化时，有恒量，而且外界对气体做功。根据热力学第一定律有△E=Q。在等容过程中，气体吸收的热量全部用于增加内能，温度升高；反之，气体放出的热量是以减小内能为代价的，温度降低。式中。2．2．1、等压过程气体在等压过程中，有恒量，如容器中的活塞在大气环境中无摩擦地自由移动。根据热力学第一定律可知：气体等压膨胀时，从外界吸收的热量 Q，一局部用来增加内能，温度升高，另一局部用于对外作功；气体等压压缩时，外界对气体做的功和气体温度降低所减少的内能，都转化为向外放出的热量。且有定压摩尔热容量与定容摩尔热容量的关系有。该式说明：1mol 理想气体等压升高 1K 比等容升高 1k 要多吸热 8.31J，这是因为 1mol 理想气体等压膨胀温度升高 1K 时要对外做功 8.31J 的缘故。2．2．3、等温过程气体在等温过程中，有 pV=恒量。例如，气体在恒温装置内或者与大热源TP0VpWRiTEvTQCV2)(TVpCVCRCCvp想接触时所发生的变化。理想气体的内能只与温度有关，所以理想气体在等温过程中内能不变，即△E=0，因此有 Q=-W。即气体作等温膨胀，压强减小，吸收的热量完全用来对外界做功；气体作等温压缩，压强增大，外界的对气体所做的功全部转化为对外放出的热量。2．2．4、绝热过程气体始终不与外界交换热量的过程称之为绝热过程，即 Q=0。例如用隔热良好的材料把容器包起来，或者由于过程进行得很快来不及和外界发生热交换，这些都可视作绝热过程。理想气体发生绝热变化时，p、V、T 三量会同时发生变化，仍遵循恒量。根据热力学第一定律，因 Q=0，有这说明气体被绝热压缩时，外界所作的功全部用来增加气体内能，体积变小、温度升高、压强增大；气体绝热膨胀时，气体对外做功是以减小内能为代价的，此时体积变大、温度降低、压强减小。气体绝热膨胀降温是液化气体获得低温的重要方法。例：0.020kg 的氦气温度由 17℃升高到 27℃。假设在升温过程中，①体积保持不变，②压强保持不变；③不与外界交换热量。试分别求出气体内能的增量，吸收的热量，外界对气体做的功。气体的内能是个状态量，且仅是温度的函数。在上述三个过程中气体内能的增量是相同的且均为：TpV①等容过程中，②在等压过程中③在绝热过程中，1mol 温度为 27℃的氦气，以的定向速度注入体积为 15L 的真空容器中，容器四周绝热。求平衡后的气体压强。平衡后的...
