返回知识点列表

简明物理化学 · 第一章 热力学第一定律:把能量账记清楚 · 让过程条件进入计算

理想气体:U、H 只看温度,过程仍然要看路径

对理想气体,U=f(T)、H=f(T);这不表示每个过程都等温,而是说 ΔU 与 ΔH 可由温度变化计算。

理想气体模型把分子间相互作用忽略到足以让内能和焓只随温度改变。定容升温常用 Cv,定压升温常用 Cp;绝热可逆膨胀中 Q=0,却会因体系对外做功而降温。它是极好的计算模型,也要记住真实气体在节流等情形可能表现不同。

开始自测

学完要会什么

能在定容、定压和绝热可逆过程间选择合适的热容关系,并用第一定律解释绝热膨胀的温度变化。

做题前先检查

  • 先明确题目研究的对象与符号,避免把“理想气体:U、H 只看温度,过程仍然要看路径”和相近概念混用。
  • 需要计算时,先确认本页的核心公式或定义:ΔU = nCv,m ΔT。
  • 最后复核一个高频易错点:把 Q=0 推成 W=0。。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. “理想气体:U、H 只看温度,过程仍然要看路径”最先要辨认的对象是什么?

提示:先回到一句话理解。

2. 使用结论前要检查什么?

提示:对象、条件、符号。

3. 完成后最值得复核的易错点是什么?

提示:从本页易错点中找。

跟着做一个小例子

一眼识别绝热膨胀的能量去向

1 mol 理想气体绝热可逆膨胀,体系体积增加。只判断 Q、W、ΔU 与 ΔT 的符号(采用本讲义的功号)。

  1. 1

    锁定过程

    绝热意味着 Q=0;膨胀意味着 dV>0,故体系对环境做功,W<0。

  2. 2

    写能量账

    由 ΔU=Q+W 得 ΔU<0。

  3. 3

    调用理想气体模型

    理想气体 U=f(T),因此 ΔU<0 对应 ΔT<0。

这题要带走的结论: 绝热并不等于“什么也没变”:没有热传递时,体系仍可用内能支付对外做功。

关键公式

  • (理想气体可逆绝热)

常见易错点

  • 把 Q=0 推成 W=0。
  • 把理想气体绝热自由膨胀与可逆绝热膨胀混为一谈。