气体定律与动力学理论
- 气体定律和动力学理论在科学上有区别
气体定律
- 气体定律是经验这意味着他们是基于观察而且证据
- 气体定律包括玻义耳定律、查尔斯定律、压强定律和理想气体方程
- 这些都是基于对气体如何响应其环境变化的观察,即实验中的体积、压力和温度
动力学理论
- 动力学理论是基于理论(如其名称所示)
- 这意味着它是基于假设而且派生从现有理论来看
- 然后这些被用来解释为什么气体定律是这样的
理想气体热力学能
- 的内部能量一个物体的本质是与其相关的温度
- 当装有气体分子的容器被加热时,这些分子就开始移动得更快,增加它们的动能
- 如果物体是固体,分子紧密地排列在一起,当受热时,分子开始振动更多的
- 液体和固体中的分子既具有动能又具有势能,因为它们靠得很近,并受到分子间作用力的束缚
- 然而,理想气体分子被假设有没有分子间作用力
- 这意味着他们没有势能,只有动能
- 这意味着理想气体的热力学能是动能原子的
- 理想气体的热力学能变化量等于:
- 因此,热力学能的变化与温度的变化成正比:
ΔU∝ΔT
- 地点:
- ΔU热力学能变化量(J)
- ΔT=温度变化(K)
当容器被加热时,气体分子移动得更快,动能更高,因此内能也更高
工作的例子
一个学生提出,当理想气体从50°C加热到150°C时,气体的内能是原来的三倍。陈述并解释学生的建议是否正确。
第一步:写下热力学能与温度的关系
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- 理想气体的内能与它的温度成正比
ΔU∝ΔT
步骤2:确定温度变化(单位K)是否增加了3倍
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- 温度变化是热力学即温度。开尔文
- 从50°C到150°C的温度变化增加了3倍
- 开尔文温度变化为:
50°c + 273.15 = 323.15 k
150°c + 273.15 = 423.15 k
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- 因此,温度的变化,单位是开尔文不增加三倍
第三步:写出一个关于温度变化和热力学能的结论
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- 热力学能与温度成正比
- 热力学温度没有增加两倍,因此热力学能也没有增加两倍
- 因此,学生是不正确的
考试技巧
如果关于理想气体的考试题目是总热力学能记住这个等于总动能因为理想气体零势能