内能的理想气体是怎样的?
理想气体从微观上看,是指分子间力和分子本身大小可忽略的气体。宏观上看,是指压强趋于零的气体。实际气体在压强不太大时可以近似为理想气体,近似的程度取决于气体的种类和压强。例如常压下的氢气视为理想气体时,将有1%左右的误差(跟要计算的物理量有关)。 一定量理想气体的内能仅是温度的函数:U=U(T),该结论称为焦耳定律。若过程中不涉及非体积功,理想气体在任意过程中,都满足dU=CvdT,其中Cv是理想气体的定容热容。一般而言,Cv仍为T的函数,其函数形式可由实验确定(可查有关手册得知)。 故内能函数为下列积分:U=∫CvdT+U0,其中U0表示某一选定参考态的内能(该值可以任意指定)。要准确...全部
理想气体从微观上看,是指分子间力和分子本身大小可忽略的气体。宏观上看,是指压强趋于零的气体。实际气体在压强不太大时可以近似为理想气体,近似的程度取决于气体的种类和压强。例如常压下的氢气视为理想气体时,将有1%左右的误差(跟要计算的物理量有关)。
一定量理想气体的内能仅是温度的函数:U=U(T),该结论称为焦耳定律。若过程中不涉及非体积功,理想气体在任意过程中,都满足dU=CvdT,其中Cv是理想气体的定容热容。一般而言,Cv仍为T的函数,其函数形式可由实验确定(可查有关手册得知)。
故内能函数为下列积分:U=∫CvdT+U0,其中U0表示某一选定参考态的内能(该值可以任意指定)。要准确计算时,Cv不可提到积分号外。但在处理温度范围不是很宽的问题时,可将Cv视为常量,从而有U=CvT+U0。
更粗略地计算,常温下单原子分子可取Cv=3/2nR,双原子分子可取Cv=5/2nR,其中n为物质量,R为普适气体常量。收起