解题方法与例题分析 一、热力学第一定律在各等值过程中的应用 解题步骤：1.明确研究对象是哪些理想气体系统，气体的自 由度、质量或摩尔数是多少：2.搞清系统经历哪些过程，这些过 程的特征是什么？画出P一V图：3.根据各过程的方程和状态方 程确定各状态的参量，由各过程的特点和热力学第一定律计算理 想气体在各过程中的功和热量。 例10.02kg的氦气（视为理想气体），温度由17℃升为 27℃，若在升温过程中，(1)体积保持不变：(2)压强保持不变： (3)不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸收的 热量、外界对气体做的功。 解氦气为单原子分子气体，i=3 (1)等容过程：V=常量，W=0 由 Q=△E+W 得 、0=AE=MC(西-Z)=623 (2)等压过程：P=常量，△E与(1)相同 0=7C,(G.-10=104×10J W=Q-△E=417J (3)绝热过程：Q=0,△E与(1)相同 W=-△E=-623J(外界对系统做功) 例2温度为25°C、压强为1atm的1mol刚性双原子分子 理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍。 (1)计算这个过程中气体对外的功： (2)假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍，那么气 898 解题方法与例题分析 一、热力学第一定律在各等值过程中的应用 解题步骤：1.明确研究对象是哪些理想气体系统，气体的自 由度、质量或摩尔数是多少；2.搞清系统经历哪些过程，这些过 程的特征是什么？画出 P—V 图；3.根据各过程的方程和状态方 程确定各状态的参量，由各过程的特点和热力学第一定律计算理 想气体在各过程中的功和热量。 例 1 0.02kg 的氦气（视为理想气体），温度由 17ºC 升为 27ºC，若在升温过程中，（1）体积保持不变；（2）压强保持不变； （3）不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸收的 热量、外界对气体做的功。 解 氦气为单原子分子气体， i = 3 （1）等容过程： V =常量，W = 0 由 Q = E + W 得 ( ) C T2 T1 M m Q = E = V − = 623J （2）等压过程： P =常量， E 与（1）相同 ( ) C T2 T1 M m Q = P − 1.04 10 J 3 =  W = Q − E = 417J （3）绝热过程： Q = 0， E 与（1）相同 W = −E = −623J (外界对系统做功) 例 2 温度为 25°C、压强为 1atm 的 1mol 刚性双原子分子 理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的 3 倍。 （1）计算这个过程中气体对外的功； （2）假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的 3 倍，那么气