物理热力学问题·

Question

气体膨胀体积增大气体是对外界做功，对气体来说是做正功。气体收缩体积减小是外界对气体做功，对气体来说是做负功。
但在代入△U＝W+Q时则要注意：气体膨胀体积增大气体对外界做正功，代入W处，要代负功。因为左边是物体的内能变化，气体做正功时，会使物体的内能减少。Q也是，气体放热，Q代负值。

```````````(为什么？？？)

Answer 1

气体膨胀体积增大气体是对外界做功，对气体来说是外界对气体做负功。气体收缩体积减小是外界对气体做功，对气体来说是外界对气体做正功。
你上面的说法都反了。
把W的含义搞清楚后，再使用热力学方程才能顺利。否则永远别扭。
△U＝W+Q这个式子的正确理解是：外界对气体做的功和从外界吸收的热量之和等于气体内能的增加。

W为负表示对外界做功。
Q为负表示放出热量
△U为负表示内能减少。

Answer 2

很久了对于这个公式不是很了解，如果你上面所述都是正确的话，我可以帮你理解这个公式。
首先这里的△U我的理解是代表气体本身能量的变化。
气体膨胀，体积增大，代表气体本身的能量在减少，所以W要代入负值。
同样气体膨胀，其温度会降低（相反气体被压缩的时候其温度会升高），所以Q也是负值。
功的正负要相对来理解。跟相对运动的道理是一样的。

Answer 3

热力学第一定律Q=dU+W
气体吸收一定的热量，对外界做一定的功，并且热力学能得到提升。
比如汽缸内有一个活塞，活塞封闭一定质量的气体，当对气缸内的气体加热时，气体受热，体积膨胀，对活塞做功，使活塞移动了一段距离S
比如吸收了100J的热量。假设对活塞做功为60J
则热力学能增加量为40J
或者说吸收了12kJ的热量，温度从20度升高到30度。理想空气的质量为1kg.
dU=cmdt=1.004kJ/(kg.K)x1x(30-20)=10.04kJ
W=Q-dU=12kJ-10.04kJ=1.96KJ
气体对外界做功为1.96KJ
Q=cmdt<0
气体放热，温度降低，dt=t2-t1<0
t2<t1,
答题人：黄熙栋 2013年7月25日。