等温过程 :热力学系统在恒温下发生的过程

更新时间:2023-11-01 18:46

等温过程是热力学过程的一种,即是指热力学系统在恒定温度下发生的各种物理或化学过程。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。

辨析

注意等温过程和绝热过程的区别,即等温过程是过程中温度保持不变,可能有吸热或放热,绝热过程是过程中没有吸放热,但温度可能变化,所以系统温度的改变并不标志系统有无热的得失,有热量得失的过程可以是恒温过程,也可以是非恒温过程。

例证

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,。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到状态时系统所做的功

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,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。

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