热力学的基本公式有哪些

Question

如题所述

Answer 1

理想气体定律：pV=nRT，以下V为摩尔体积，也就是V/n
热容之间关系：Cp=Cv+R，γ（比热比容）=Cp/Cv
热力学第一定律：dU=dq+dw，w为外力对系统做功，
∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV
∴dU=dq-pdV
∵q是关于T的函数，所以U可表示为T、V的函数
∴dU=CvdT+CtdV，对于理想气体而言，Ct为零，对于真实气体而言，Ct很小
∴dU=CvdT恒成立
等温过程：
dU=0，pdV=dq
△q=∫(过程1到2)pdV=∫(过程1到2,默认后面都是)RTdV/V=RT*ln(V2/V1)=RT*ln(p1/p2)
等容过程：
dV=0，即dw=0
dU=dq=CvdT，然后积分
等压过程：
dp=0
dq=dU+pdV=CvdT+d(pV)=CvdT+RdT=CpdT
（可直接理解为压强不变时，温度直接决定输入的热能）
绝热过程：
dq=0
dU=dw=-pdV=CvdT
∴-RTdV/V=CvdT
∴-RdV/V=CvdT/T
∴-R∫dV/V=Cv∫dT/T
∴R*ln(V1/V2)=Cv*ln(T2/T1)
∴(V1/V2)^R=(T2/T1)^Cv
(V1/V2)^(γ-1)=T2/T1，就得到了体积变化与温度变化的关系
∵T=pV/R
∴代入得(V1/V2)^γ=p2/p1，即p1*V1^γ=p2*V2^γ，pV^γ=常量，
就得到变化压强与变化体积的关系
定义新量：H（焓）=U+pV
∵dU=dq-pdV
∴dU+d(pV)=dq+Vdp，dU+d(pV)=d(U+pV)=dH=dq+Vdp
定义新量：dS（熵）=dq/T，△S=∫dq/T

Answer 2

理想气体定律：pV=nRT，以下V为摩尔体积，也就是V/n。
热容之间关系：Cp=Cv+R，γ（比热比容）=Cp/Cv。
热力学第一定律：dU=dq+dw，w为外力对系统做功。
∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV。
∴dU=dq-pdV。
∵q是关于T的函数，所以U可表示为T、V的函数。
∴dU=CvdT+CtdV，对于理想气体而言，Ct为零，对于真实气体而言，Ct很小。
扩展资料：
一般情况下
,理想气体状态方程的常用形式有两种
:pV/T
=p′V′/T′
①pV
=(m/M)RT②（M为气体摩尔质量）。当某种理想气体从一个平衡态变化到另一个平衡态时
,只要变化前后气体的质量没有增减
,用①式解题比较方便。
当所研究的气体涉及到质量和质量变化问题时
,用②式求解比较简便。但在教学应用中发现
,学生普遍对理想气体状态方程“PV/T
=恒量”中“恒量”的物理意义理解不深。
进而对玻意耳—马略特定律、盖·吕萨克定律、查理定律的认识也欠深刻
,对一些稍加变形的气态方程问题求解困难。在克服物理教学中这一难点时
,应从分析气体定律中“恒量”的物理意义开始解题。
参考资料来源：百度百科-理想气体

Answer 3

理想气体定律：pV=nRT，以下V为摩尔体积，也就是V/n。
热容之间关系：Cp=Cv+R，γ（比热比容）=Cp/Cv。
热力学第一定律：dU=dq+dw，w为外力对系统做功。
∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV。
∴dU=dq-pdV。
∵q是关于T的函数，所以U可表示为T、V的函数。
∴dU=CvdT+CtdV，对于理想气体而言，Ct为零，对于真实气体而言，Ct很小。
扩展资料：
定压过程：
压力p保持不变的热力过程，又称等压过程。例如在大气压力下，气缸中气体的受热膨胀。过程方程为：p=常数，因此V1/V2=T1/T2。它在p-V图上由水平线3-4表示。这时，系统对外所作的W=p(V2－V1)=m﹙R÷M﹚(T2－T1)=nR(T2-T1)。
外界向系统输入的热量：Q=H2－H1=mcp(T2－T1)式中R为理想气体的通用气体常数，cp为定压比热容；H为系统的焓。
定温过程：温度T保持不变的过程，又称等温过程。例如室温下缓慢地压缩气体的过程。过程方程为:T=常数，因此，p1V1=p2V2。它在p-V图上由等边双曲线5-6表示,过程中向系统输入的热量等于系统对外界所作之功，右图公式中ln为自然对数。
参考资料来源：百度百科-热力