第五章 热力学第一定律 5－ 1.0.020Kg 的氦气温度由 升为 ，若在升温过程中：（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改变，吸收的热量，外界对气体所作的功，设氦气可看作理想气体，且 ， 解：理想气体内能是温度的单值函数，一过程中气体温度的改变相同，所以内能的改变也相同，为： 热量和功因过程而异，分别求之如下： （ 1）等容过程： V=常量 A＝ 0 由热力学第一定律， （ 2）等压过程： 由热力学第一定律， 负号表示气体对外作功， （ 3）绝热过程 Q＝ 0 由热力学第一定律 5－ 2.分别通过下列过程把标准状态下的0.014Kg氮气压缩为原体积的一半；（1）等温过程；（2）绝热过程；（3）等压过程，试分别求出在这些过程中气体内能的改变，传递的热量和外界对气体所作的功，设氮气可看作理想气体，且 ， 解：把上述三过程分别表示在P-V 图上， （ 1）等温过程 理想气体内能是温度的单值函数，过程中温度不变，故 由热一、 负号表示系统向外界放热 （2）绝热过程 由 或 得 由热力学第一定律 另外，也可以由 及 先求得 A （3）等压过程，有 或 而 所以 ＝ ＝ ＝ 由热力学第一定律， 也可以由 求之 另外，由计算结果可见，等压压缩过程，外界作功，系统放热，内能减少，数量关系为，系统放的热等于其内能的减少和外界作的功。 5－3 在标准状态下的0.016Kg 的氧气，分别经过下列过程从外界吸收了 80cal的热量。（1）若为等温过程，求终态体积。（2）若为等容过程，求终态压强。（ 3）若为等压过程，求气体内能的变化。设氧气可看作理想气体，且 解：（1）等温过程 则 故 （2 ）等容过程 （3 ）等压过程 5 －4 为确定多方过程方程 中的指数n ，通常取 为纵坐标， 为横坐标作图。试讨论在这种图中多方过程曲线的形状，并说明如何确定n 。 解： 将 两边取对数 或 比较 知在本题图中多方过程曲线的形状为一直线，如图所示。 直线的斜率为 可由直线的斜率求 n 。 或 即 n 可由两截距之比求出。 5 －5 室温下一定量理想气体氧的体积为 ，压强为 。经过一多方过程后体积变为 ，压强为 。试求：（1 ）多方指数n ；（2 ）内能的变化；（3 ）吸收的热量；（4 ）氧膨胀时对外界所作的功。设氧的 。 解：（1 ） 或 取对数得 （2 ） ＝ 内能减少。 （3 ） （4 ）由热力学第一定律 也可由 求 5...
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