Jackie 發問時間: 科學其他:科學 · 1 0 年前

物理 氣體x溫度 急

請問一下各位大大

在一個體積可改變的汽缸內裝入1mol理想氣體

現在溫度由300k--->>400k

體積變成原來的3/4倍

那麼加熱過程功 外界對其所做的功是pv 也就是

nRxT =1*8.3*(400-300)=830 J

那麼為什麼加熱的過程中 共吸收的熱並非830J

而要

830 +內能 =830+3/2nRxT=830+3/2*1*8.3*(400-300)=830+1245=2070 J

作功不就是改變其動能+內能嗎

那為什麼這邊內能並不列入其所做的功?

而吸收的熱卻要+上內能改變量?

2 個解答

評分
  • 1 0 年前
    最佳解答

    雖然我還沒學到氣體動力論

    但希望能提供你一些看法

    熱力學第一定律

    △E=Q-W

    E為內能

    Q為熱

    W為功

    你用PV算出來的是W=Q-△E

    (其實W也不直接=PV,但你上述的定壓情況下成立)

    加熱過程中 pv所計算的是氣體系統對外所做的功

    而非外界對氣體所做的功

    也就是說外加的熱能有

    一部分轉化為氣體內能(分子總動能)

    一部分則可使氣體對外做功(V需改變)

    不然如果在一個密閉空間中加熱

    並沒有作功

    難道吸收的熱是0?

    另外 當一系統從初狀態變化至末狀態

    無論過程如何內能改變量皆相同

    而W與Q則會因為途徑的不同有所改變(在P-V圖上,從某一點移動到某一點所做的功有各種可能)

    參考資料: 高中課程
  • 1 0 年前

    close system

    由熱力學第一定律可知

    U=Q+W

    Q=U-W

    W= - int(P)dV

    因 P = constant, 故

    W=-P int(dV) = -P (V2-V1)

    又因ideal gas PV=nRT

    W=-nRT = -830 J

    U = int(n Cv dT) = n Cv (T2-T1) = 1* 3/2 R * (400-300) = 1247 J

    Q=U-W=2077 J

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