理想气体的等温变化过程有何特点？

Answer 1

在整个等温过程中，热量的传递使系统与其外界处于热平衡状态。系统温度不变，系统内能不变。

温度是热力状态学函数，状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态，与中间变化过程无关。

等温过程例如，与恒温箱接触的一个气筒，可用一活塞对它缓慢地压缩，所做的功表现为流进容器内使气体的温度保持不变的能量。蓄电池在室温下缓慢充电和放电，都是近似的等温过程。又如，在101.325kpa，273.15K下冰的熔化成水是等温，恒压的可逆相变过程。

对一定质量理想气体等温可逆过程的特征是气体压强P和体积V的乘积不变，PV=恒量。理想气体的内能仅仅是温度的函数，所以过程中内能不变。

理想气体经等温过程由状态I(p1,V1)到状态 Ⅱ(p2,V2)时系统所做的功

v为气体的摩尔数，T为气体的热力学温度（见热力学温标）,R为摩尔气体常数。理想气体的内能仅仅是温度的函数，所以等温过程中内能的变化为零。由热力学第一定律得出,理想气体在等温过程中能量转换的特点是Q=A，即系统吸收的热量等于系统对外界所做的功。

等温过程是热力学中一种重要过程。卡诺循环就是由两个等温过程和两个绝热过程组成的。物质三态的可逆转变也是在等温条件下进行的。

扩展资料

1、波义耳定律

玻义耳定律（Boyle's law，有时又称 Mariotte's Law或波马定律，由玻意耳和马里奥特在互不知情的情况下，间隔不久，先后发现）：在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比。

是由英国化学家波义耳（Boyle），在1662年根据实验结果提出：“在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比关系。”称之为玻意耳定律。这是人类历史上第一个被发现的“定律”。

2、卡诺循环

卡诺循环包括四个步骤：

等温吸热，在这个过程中系统从高温热源中吸收热量；

绝热膨胀，在这个过程中系统对环境作功，温度降低；

等温放热，在这个过程中系统向环境中放出热量，体积压缩；

绝热压缩，系统恢复原来状态，在等温压缩和绝热压缩过程中系统对环境作负功。

卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的准静态过程，其高温热源的温度为T1，低温热源的温度为T2。这一概念是1824年N.L.S.卡诺在对热机的最大可能效率问题作理论研究时提出的。卡诺假设工作物质只与两个恒温热源交换热量，没有散热、漏气、摩擦等损耗。

为使过程是准静态过程，工作物质从高温热源吸热应是无温度差的等温膨胀过程，同样，向低温热源放热应是等温压缩过程。因限制只与两热源交换热量，脱离热源后只能是绝热过程。作卡诺循环的热机叫做卡诺热机。

3、热力学势

在热力学函数中，U(内能)、H(焓)、G(吉布斯函数)、F(自由能)具有能量的量纲，单位都为焦耳，这四个量通常称为热力学势。

内能U 有时也用E表示；亥姆霍兹自由能A = U − TS 也常用F表示；焓 H = U + PV；吉布斯自由能 G = U + PV − TS（其中，T =温度， S =熵， P =压强， V =体积）

分别选取T，S，P，V中的两个为自变量，它们的微分表达式为：

dU = TdS - PdV；dF =-SdT - PdV；dH = TdS + VdP；dG = -SdT + VdP

通过对以上微分表达式求偏导（偏导数），可以得到T，S，P，V四个变量的偏导数间的“麦氏关系”。

参考资料来源：百度百科-等温过程