高中物理竞赛讲义 热、功和物态变化.doc

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专题九热、功和物态变化
【扩展知识】
物态变化
固体、液体和气体是通常存在的三种物质状态。在一定条件下，这三种物质状态可以相互转化，即发生物态变化。如：熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。
饱和汽和饱和汽压
液化和汽化处于动态平衡的汽叫做饱和汽，没有达到饱和状况的汽叫做未饱和汽。
某种液体的饱和汽具有的压强叫这种液体的饱和汽压。饱和汽压具有下列重要性质：
（1）同一温度下，不同液体的饱和汽压一般下同，挥发性大的液体其饱和汽压大。
（2）温度一定时，液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，与液体上方有无其它气体无关。
（3）同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大。
空气的湿度、露点
表示空气干湿程度的物理量叫湿度。湿度分为绝对湿度和相对湿度。空气中含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度。在某一温度时，空气的绝对湿度跟该温度下饱和汽压的百分比，叫做空气的相对湿度。用公式表示为
.
空气中的未饱和水蒸气，在温度降低时逐渐接近饱和。当气温降低到某一温度时水蒸气达到饱和，这时有水蒸气凝结成水，即露水。使水蒸气刚好达到饱和的温度称为露点。
气体的功、热量与内能的增量
1．理想气体的压强
2.理想气体的温度
3．理想气体的内能.
其中i=3(单原子气体，如：He,Ne)；5（双原子气体，如：N2，H2）；6（多原子气体，如：H2O，CO2）
4．理想气体的摩尔热容
1mol理想气体气体温度升高1K时所吸收的热量，叫做这种气体的摩尔热容。
即：.
由于气体吸收的热量Q与其内能的变化E以及它做的功w都有关系，所以气体的摩尔热容不是一个确定的值。
（1）1mol理想气体的等容摩尔热容.
（2）1mol理想气体的等压摩尔热容.
等值过程中气体的功、热量和内能增量的计算
1．功一般形式W=ΣpΔV.
（1）等温过程.
（2）等容过程
（3）等压过程.
（4）绝热过程.
2．热量
（1）等温过程.
（2）等容过程.
（3）等压过程.
（4）绝热过程.
3.内能的增量
理想气体的内能只跟温度有关，所以不管经何种变化过程，都可用公式：
.
【典型例题】
1．如图所示，气体由状态a沿acb到达状态b，有336J热量传入系统，而系统做功126J，

求：（1）若气体在adb过程中系统做功42J，问有多少热量传入系统？
（2）当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功84J，问此时系统是吸热还是放热？传递的热量是多少？