气体内能的变化与做功的关系，你知道吗？

《如何判断气体内能的变化？ 《会员分享，可在线阅读，更多相关》如何判断气体内能的变化？ （3页珍藏版）”请在人人图书馆搜索。

1、如何判断气体内能的变化？在关于气体性质的章节中，判断气体内能的变化是一个常见的问题。这种问题不是一个复杂的思维问题。但这是学生经常犯错误的问题。追根究底，学生对这类问题的思考角度和思考过程往往会犯错误。本文将帮助您解决此问题。 1 气体的体积变化与做功的关系 这是一个极其简单的问题，但也是我们在判断气体的内能时必须弄清楚的问题。我们先来看看下面两个例子的区别： BAAB例子1用隔板把a 容器分成两部分，A和B。A里面充满了一定质量的理想气体，B是真空的。现在拆下隔板，A 中的气体会膨胀，充满整个容器。下列说法对这个过程是正确的： ( ) 在 A 的膨胀过程中，气体分子只做定向运动 B 在膨胀前后，气体的温度保持不变 C 在膨胀前后，气体的压力不变只要时间足够就不要改D

2、 足够长，B 中的所有气体会自动回到 A 部分的绝热筒中间 例 2 用固定螺栓固定可以无摩擦移动的导热隔板，不管隔板质量，左右室分别充有一定质量的氢气和氧气（作为理想气体）。开始时，两个腔室中的气体温度相等，氢气的压力比氧气的压力大。松开固定螺栓，直到系统重新平衡。下面的说法是正确的：A是由于氧分子的质量较大，所以氧分子的平均动能最初高于氢。分子平均动能大。氢气和氧气 B 当系统重新平衡时，氢气的内能小于初始 C。松开固定螺栓，直到系统达到重新平衡。在重新平衡过程中，热量从氧气传递到氢气 D. 松开固定螺栓气体的内能，直到系统重新平衡。在再平衡过程中，氧气的内能先增加后减少。分析：例1的正确答案是B，例2的正确答案是CD。有什么不同？对于gas做功的问题，我们需要

3、看两点：一是看有没有物体在做功，二是看气体的体积是增加还是减少气体的内能，从而判断谁正在为谁工作。例1中，由于B是真空，当A中的气体膨胀时，没有物体做功，所以气体的内能不变，温度不变，A中的气体自由膨胀。在实施例2中，由于一开始氢气的压力高于氧气的压力，因此在松开固定螺栓后，分离器向右移动，氢气通过分离器对氧气做功。应该相等，回到起始温度，所以氢气会吸热，氢气的内能会回到起始值。 2 气体内能与分子势能的关系 这个问题也是同学们在判断气体内能时遇到的一个纠结的问题。下面我们来看两个例子： 例子3 如果一些实际气体分子之间的力表现为重力。那么一定质量气体的内能大小与气体的体积和温度有关

关系

4、就是如果A保持体积不变，温度升高，内能不变B，如果体积不变，温度升高，内能减小C，如果温度不变，体积增加，内能增加 D 如果温度不变，体积增加，内能减少 例 4 下图中，用一个固定的圆柱体密封一定质量的气体。活塞和气缸都导热良好，活塞可以在没有摩擦的情况下自由运动，下面两种方法对活塞施加一个力F，第一张图中气体被压缩，气体膨胀在第二张图片中。气体分子B的平均势能增加是实际气体，图B中气体分子的平均势能增加。 C是理想气体，图A中气体的内能增加。 ，例4的正确答案是选择BD。我们遇到的气体一般分为两类：一类是理性的

5、想一想气体（物理模型），认为分子之间除了碰撞外没有相互作用，所以没有分子势能，它的内能只由它的平均动能决定分子和分子数。一般来说，气体在温度不太低、压力不太高的情况下可以被认为是理想气体。另一种是实际的气体，如氢气、氧气等。由于分子间距离大，气体分子表现为吸引力。当平均分子间距离减小时，平均分子势能减小；当平均分子间距离增加时，平均分子势能增加。也就是说，对于实际气体来说，温度与分子的平均动能有关，温度越高，分子总动能越大；对于理想气体，温度与物体的内能直接相关，温度越高，物体的内能越大。一般来说，即使气体的体积发生很大变化，气体的总分子势能也只有很小的变化。因此，在标题中没有特别强调它是实际气体的情况下，一般不考虑分子势能。 3

6、如何判断气体内能的变化 弄清了以上两点后，为什么有些同学还不能回答判断气体内能变化的问题呢？这是因为这些学生对这类问题的思考观点和思考过程是错误的。请看以下两个例子： 例子5. 在恒温的水池中，一个气泡缓缓向上漂浮。如果把气泡中的气体视为理想气体，那么在气泡漂浮的过程中 ( ) 内部气体做功放热，内能保持不变 B 外部对气泡中的气体做功，既不吸热也不放热，内能增加 C 气泡内的气体对外做功，吸热，内能不变 D 气泡内的气体不变化 外功不吸不放热，内能减少。示例6. 如图所示，在静止的升降机中放置一个绝热气缸，气缸内的绝热活塞密封一定质量的气体。活塞与气缸之间的摩擦力可以忽略不计，不存在漏气现象。活塞的重力不容忽视。现在电梯启动了

7、匀加速上升一段时间，在此过程中，气缸内的气体会达到再平衡，此时气缸()A内的气体压力降低，内能增加，体积 B 减小，内能不变 C 压力和内能都增加 D 体积增加，内能减小 分析：例 5 的正确答案选 C，例 6 的正确答案选 C，有两种判断气体内能变化的基本方法，首先是用内能的定义来判断。内能是物体中所有分子动能和分子势能的总和。如果能确定总分子动能的变化和分子势能的变化，就可以进一步确定物体内能的变化。二是用热力学第一定律UWQ来判断。用这种方法测定气体内能的变化，既要分析功，也要分析传热。一般可以根据气体的体积膨胀或压缩来判断气体是对外界做功还是外界对气体做功，而体积变化往往根据状态之间的关系来确定参数 PVnRT。吸热和放热不能简单地根据温度的变化来确定。对于理想气体，内能的变化可以直接由温度的变化来确定。当吸热和放热不能直接确定时，最后应该用热力学第一定律来确定，这样我们就不难确定以上两个问题的正确答案了。总而言之，对于气体内能的判断，首先要弄清基本原理和规律，同时纠正一个错误的认识，即：“温度与热有关，两者的变化同一个方向，就是加热要吸热，冷却要放热，吸热要升温，放热要降温。”在判断气体内能的变化时，这种思维是没有必要的。