氣體.

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1 氣體

2 氣體可與外界同時有熱交互作用及力學交互作用。
可同時交換熱量並作功

3 T 溫度 L 長度 固體膨脹所作的功太小！

4 同溫度的氣體，在不同壓力下，可以有不同體積，顯然是處於不同的狀態！
V 體積 T 溫度 壓力不同

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6 V v2 v1 T 氣體需要兩個物理量來描述標定它的狀態。

7 氣體需要兩個物理量來描述標定它的狀態。 也可選擇壓力P和體積V。 一個過程對應一條路徑

8 定容過程：

9 定壓過程： 化學反應多在定壓下進行：

10 固體的熱力學第零定律 溫度與熱座標有一對一的對應，溫度為熱座標的函數 T 溫度 狀態 熱座標 L,V,d….. 一對一對應 一對一對應 狀態 L,T

11 氣體的熱力學第零定律 兩個熱座標決定狀態，一個狀態只有一個溫度 T 溫度 狀態 熱座標 P,V….. 一對一對應

12 氣體的熱力學第零定律 溫度T是壓力與體積的函數。 狀態方程式 理想氣體

13 固體的熱力學第一定律 熱量是能量的一種形式。 熱量守恆即能量守恆。

14 功 熱量交換 氣體的熱力學第一定律 能量變化 熱量是能量的一種形式。 Eint i Eint f 熱量守恆即能量守恆。 那麼熱量還能計算嗎？

15 功可以由PV圖計算！ 外力對氣體所作的功為： 一個過程所作的功即該過程所對應的路徑下所包圍的面積。

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17 定容過程：Isochoric

18 定壓過程：Isobaric 化學反應多在定壓下進行：

19 不同路徑所作的功通常不相等！

20 壓縮時功是負的！ 一個cycle對應一個封閉路徑，路徑內所包圍面積即是該循環所作的功。

21 氣體的熱力學第一定律 Eint i Eint f 內能可以計算嗎？

22 熱力學第一定律 Q,W 與路徑有關。 只與前後的狀態有關，與路徑無關。 一個狀態對應一個內能，故內能是熱座標，即壓力與體積的函數。

23 一個狀態只對應一個內能值，因此內能為壓力與體積的一個函數。
利用一次實驗找到此內能函數，以後就能利用找到的函數決定任一個過程的熱量交換 Q。就像地圖或列表！ 無論採那一條路徑，相同前後狀態的內能差是一樣的

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27 定容過程：

28 化學反應多在定壓下進行： 定壓下 亦為P,V的函數，稱為焓Enthalpy 定壓下，焓的變化給出該系統所吸收的熱量。

29 氣體也可以定義比熱。 比熱與路徑有關 定容過程 定壓過程

30 對於固體： T 溫度 L 長度 溫度為長度的函數T(L) 有了這兩個係數，固體的所有熱性質都可以研究了！

31 對於氣體： 或 得到此兩函數，即能計算出熱過程的熱量交換Q。

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33 理想氣體 Ideal Gas 實驗得知，對大部分氣體，在密度不大的情況下: 狀態方程式

34 理想氣體的內能 實驗得知，對大部分氣體，在密度不大的情況下: 在自由擴散後，溫度不變 比例常數 a 的物理意義： 在定容過程中

35 預測：定壓過程的吸放熱，算出定壓比熱 定壓下 根據定義 因此

36 預測：定溫過程的吸放熱 T 是常數 內能不變 和固體液體非常不同，氣體溫度不變時亦可吸熱而不相變，所吸收熱量轉化為對外界做功。

37 絕熱過程 Adiabatic Process
P 和 V 的關係為何？ 考慮一無限小的絕熱過程：

38 絕熱過程 Adiabatic Process
將許多無限小的絕熱過程組成一有限的絕熱過程：

39 絕熱膨脹，溫度下降，(膨脹對外作功，故內能下降)。
絕熱壓縮，溫度上升

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