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揭秘气体做功的原理与过程

做 功

对物体做功必须具备两个条件:1、有力作用,2、在力的方向上有位移。

气体对外界做功也要具备这两个条件。即有力作用且在力的方向上有位移。

解析

活塞不计重力,缓慢上升过程,受力平衡,即外界大气压产生的压力和缸内气体产生的支持力相等。支持力F=P0S;活塞上升位移为x=h2-h1;

所以

(1)缸内气体对活塞做功为:

W=Fx=P0S·(h2-h1)=150J

气体对外做功,同时从外界吸热,根据热力学第一定律得:

(2)缸内气体增加的内能:

ΔU=W+Q=-150+450=300J

解析

对气缸缓慢加热,温度升高,气体分子平均动能增大;

气体体积增大,对外做功。

W=Fx=P0S·(h2-h1)=p0(V2-V1)

所以其体内能变化量为

ΔU=Q+W=Q-p0(V2-V1)

气 体 压 强

气体对外做功是由于气体存在压强,对于活塞产生推力,当活塞所受的内外压力不一致时,就会移动位置产生位移。

气体体积增大,缸内气体对外做功;气体体积减小,外界对气体做功。

气体压强的微观意义:

气体压强的产生:大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强。

单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力。

所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。

决定气体压强大小的因素:

①单位体积的分子数量②分子平均动能

用户评论

烟花巷陌

讲得太明白了!我以前总以为气体只能通过热传递来传输能量,没想到做功也是重要的途径啊! 这篇博文还解释了压强和体积的关系,真是开拓了我的视野!

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十言i

这篇文章写得很浅显易懂,即使对物理学基础薄弱的人也能理解。之前没明白气体是如何做功的,现在终于搞明白了!感觉这学霸知识太实用了!

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太难

其实我觉得这个话题很重要啊,很多生活中遇到的问题都有关窍于气体的做功。比如自行车打胎的气压增加,汽车发动机的运作等等,这些都需要理解气体做功才能更好地解释。

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执妄

对于那些对科学原理不了解的人来说,这篇文章写的确实太复杂了。很多复杂的公式,让人感觉晕头转向的,不如用简单的例子来解释更直观.

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青墨断笺み

我觉得这个说法不是很全面吧?气体做功的形式有很多种,不仅仅是膨胀压强对容器壁做功那么简单。还有其他的形式,比如热发动机中的工作过程等等,都应该提及一下。

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拽年很骚

对于学习物理的学生来说,这篇文章绝对是有帮助的!可以清晰地理解气体做功的概念和机制,为更好地学习后续内容打下基础。

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空巷

以前总觉得气体做功是一个抽象复杂的理论,读完这个文章我感觉明白了很多!原來气体做功就是通过改变压力来传递能量,很简单直观。

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焚心劫

文章虽然解释了气体做功的基本原理,但是对一些更深层的应用场景没有深入讨论。比如在化学反应中,气体的压力变化如何影响反应速率这样的问题可以再拓展一下。

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呆檬

这个标题太吸引人了!我一直很想知道气体是如何做功的,终于找到相关资料了!这篇文章让我收获满满啊,我以后要用到这些知识的機会多多了!

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清原

虽然文章写得很清晰,但是我觉得对于初学者来说,一些公式还是比较复杂。能不能用图示来辅助解释一下?这样更直观更容易理解。

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刺心爱人i

气体做功是一个很重要的物理概念,这个博文将原理以及应用都讲解的非常清楚,非常适合我来巩固知识点!感谢作者!

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淡抹丶悲伤

我感觉这篇文章的例子可以再丰富一些。比如汽车轮胎的气压变化,或者呼吸过程中肺部的膨胀和收缩,都可以用来 illustrating 气体做功的过程。

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三年约

终于有机会深入了解一下气体做功!以前只知道它是一个概念,现在明白了它的原理以及应用场景,感觉收获满满啊!

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采姑娘的小蘑菇

我比较好奇的是,气体做功除了这种常态下的描述之外,在一些特殊情况下,比如超高温或微观宇宙中,是否会有不同的表现形式?

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高冷低能儿

这篇文章主要讲解了理想气体的做功,对于实测气体的实际运用还需要进一步深入了解!

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安好如初

我本来以为气体做功只和压強有关,没想到还和体积以及温度都有关系。这篇文章让我学到了很多新知识!

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全网暗恋者

文章讲解的重点在于理想气体的行为,对于真实的气体在实际环境中的表现,例如粘性、非理想等特点没有提及,希望作者能够在后续文章中补充相关内容。

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