热力学第一定律
- 基于能量守恒原理的热力学第一定律指出:
当能量增加时,系统的内能增加是通过加热或对其做功传递给它的(反之亦然)
- 这在考虑扩张或压缩气体的
- 热力学第一定律适用于所有不仅仅是气体
- 当气体扩展(体积增大)做功通过气体在周围的环境
- 这降低了气体的内能
- 当气体压缩(体积减小)做功完成在气体通过周围的环境
- 这增加了气体的内能
- “气体”有时被称为“系统”
- 气体可以做功在或通过当它是在一个圆柱形容器和一个可移动的活塞
气体压缩时做功,气体膨胀时做功
- 当活塞向下移动气缸时,它压缩气体分子(做功)在气体)
- 分子被挤得更近了
- 因此,他们有更高的当它们移动更快时的动能
- 这增加气体的热力学能
- 当活塞在汽缸内向上运动时,它使气体分子膨胀(做功)通过气体)
- 分子分散得更远
- 因此,他们有较低的运动速度变慢时的动能
- 这减少气体的热力学能
- 同样的内能增加可以通过不做功(即不膨胀或收缩)来实现,但是通过加热而是气体
- 气体温度升高意味着分子四处移动快
- 因此,他们做到了更高的动能和增加的热力学能
考试技巧
记住容器中的分子数总是仍然是相同无论气体是膨胀还是收缩尽量不要太纠结于“正”和“负”的工作,这与“工程物理”选项模块更相关。重要的是要记住当做功完成的时候通过或在气体(或系统)和热力学能变化的方式。