体积功和系统如果气体膨胀,体积功是正还是负,为什么

作者&投稿:桐蔡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
体积功和系统如果气体膨胀,体积功是正还是负,为什么~

若是气体体积增大,则p和Δv都是正的,但这是系统对环境做功,系统能量减少,所以要加负号。若是气体体积减小,p是正的,Δv是负的,但此时环境对系统做功,系统能量增加,W的值应该是正的,所以也要加负号。

哈哈,《物理化学》呗?
我来说说!
1.体积功的计算公式是:W=-PdV,这里的dV其实就是ΔV=V2-V1(就是系统做功之后的体积减去做系统功之前的体积),就是体积差的意思。
2.体积功可能是环境对系统做功,也可能是系统对环境做功。一般规定环境对系统做功时W为正值,系统对环境做功时W为负值。
3.我们不应该根据计算公式前面是否有负号,来判断我们所求的功是环境对系统做功还是系统对环境做的功。而应该严格按照计算公式算出最终的结果来判断,如果结果是正值,那么就是环境对系统做功;如果结果是负值,那么就是系统对环境做功。
4.之所以在功的计算公式前面加一个负号,就是为了使环境对系统做功时,W能取正值,而系统对环境做功时,W能取负值。
5.举个例子给你看:
假如系统(气体)的初体积为V1,环境对系统做功之后(即环境压缩系统),系统的体积变成V2,那么V1>V2.那么w=-PdV=-P(V2-V1)>0.这就刚好与之前关于W正负的定义一致!
你自己想想上面这个例子中,假如是系统对环境做功(气体膨胀)结果会是怎样?

可以把体系理解为一个一端带有活塞的圆柱形桶,先讨论体系收缩时,环境对活塞的作用力F使圆柱形桶 体积减少,F与活塞移动位移Δx方向相同,故W=F•Δx >0;体系膨胀时(活塞移动使圆柱形桶 体积增大)那活塞为什么会移动?我想可以看作体系对活塞有向外 力的作用,那么「环境对活塞的力」就是该力的反作用力,也记为F,但这时F与Δx方向相反,所以环境对体系所做的功W=F•Δx <0。


理想气体等温变化时,内能不变,与外界无热交换
压强,体积)与内能,温度无关,而热交换不仅仅与内能有关(比如:一个体积可变容器里装有理想气体,温度大于外界,热量由系统传递到外界,如果我给它加压,即缩小体积,使原来的压强与体积乘积不变,进行了热交换温度与内能不变,外界对系统做功,补充了热交换传递的内能),所以还要限定体积和压强 ...

体积功和非体积功的区别
体积功和非体积功受的区别是:因体积的变化而引起的系统与环境间交换的功称为体积功;非体积功就与体积无关了,比如拉力做的功,摩擦力做的功。体积功主要是应用于气体的,如爆炸,而非体积功课应用于多种物体,如人推车,火箭升空等。计算公式体积功的公式为:W体=pΔV。其中,W为体积功;p...

环境对系统做功是正还是负?
环境对系统做功是正。系统对环境做功:系统对环境有作用力,这个力做的功为正功。如果外界环境对系统做了正功,可以说系统对外做负功。反之也成立,系统对外做正功,相当于外界对系统做负功,这两种说法都是等价的。因为人们研究热力学的最初的目的是获得功,系统对外做功使人们想要获得的结果,因此规定系统...

△H和△U区别是什么呢?
一个体系从状态1变成状态2,状态函数的改变量是确定的,只与始终态有关与具体过程无关。2、ΔΗ=ΔU+P2V2-P1v1,这是由焓的定义式出发的,并且P2V2-P1V1≠ΔPΔV。3、生成物总能量-反应物总能量=ΔU≠ΔH,参见热力学能U的定义。4、在体系不做非体积功,始态压强等于终态压强等于恒定...

1mol理想气体从平衡态2p、v沿直线变化到p、2v平衡态,
体积变大,压强变小,在此过程中,系统将对外做功,再由于PV=NRT,可知系统的总内能不变,可知,系统吸收了外部的内能,表现为热传递 具体来说就是,吸收外部内能对外做功,且本身温度不变。

大一化学问题。(书本名为《无机及分析化学》)
T△S就相当于体积功,S是混乱度,但是也可以看成与体积有关,固体到液体,到气体,△S>0,即体积增大,对外界做功,而且与温度有关,温度升高,体积膨胀,对外界做功更多,则体系自己的能量就减少,所以是“-”号。题目 1。 一道选择题中,有个错误选项。焓是系统与环境进行热交换的能量。是错的...

为什么气体压力变化时,功也要变化?
该过程做的功为体积功(系统体积反抗外力所做的功为体积功)假设有一理想气体,从初态1000kPa, 0.010m³等温膨胀到终态100kPa, 0.100m³

体积功的负号为什么要加在W的上面?
若是气体体积增大,则p和Δv都是正的,但这是系统对环境做功,系统能量减少,所以要加负号。若是气体体积减小,p是正的,Δv是负的,但此时环境对系统做功,系统能量增加,W的值应该是正的,所以也要加负号。相关如下 因体积的变化而引起的系统与环境间交换的功称为体积功, 功不是状态函数, 是...

等温过程中热量和功是否守恒?
等容过程中,外界能对系统做功 理性气体对外做功为零,热量等于内能的增量。δW=-pdV,恒容条件下dV=0,W当然也为0。这无论对理想气体还是对实际气体都一样。不过以上的W只是体积功,还是有其他方法对系统做功的,比如电功。当气体等容的变化 降压时,气体温度降低,内能减小,系统向外界放出热量。

关于热力学的问题
1,前提是理想气体。在自由膨胀时体积增大,外层分子除了偶尔和里面的分子撞一下外不受任何阻碍(理想气体分子间作用力为0),它们以微观热运动的速度做宏观匀速直线运动。分子间碰撞的力是内力,分子和容器壁碰撞位移为0,所以总动能不变,理想气体的内能就是对质心的总动能,所以内能不变。2,如果考虑...

福海县14725641990: 体积功和系统如果气体膨胀,体积功是正还是负,为什么?系统内能增加还是减少?如果物体不吸热的话?? -
大季宰奇曼:[答案] 气体膨胀,功 肯定 是正 系统内能增加还是减少,要看系统吸热还是放热, 不能一概而论 吸热 = 做功 + 内能增加 根据公式计算吧.如果物体不吸热,气体膨胀对外做正功,只能内能减少.

福海县14725641990: 体积功和系统 -
大季宰奇曼: 气体膨胀,功 肯定 是正 系统内能增加还是减少,要看系统吸热还是放热,不能一概而论 吸热 = 做功 + 内能增加 根据公式计算吧.如果物体不吸热,气体膨胀对外做正功,只能内能减少.

福海县14725641990: 关于体积功的一些疑问体积功是体系反抗外界压力使体积发生变化而做的功.如体系中气体反抗环境的压力而膨胀,即是做了体积功,W= - p外·ΔV.科学家是怎... -
大季宰奇曼:[答案] 公式推导,在PΔV里面,其实ΔV=SΔd,S是活塞的截面积,Δd是活塞移动的距离 那么W=PΔV=PSΔd=FΔd,这就就是普通的做功的定义了.

福海县14725641990: 请问一下热力学中的体积功和有用功有什么区别呢?那位学霸可以解释一下呢? -
大季宰奇曼: 这俩定义范畴不同啊.体积功是因为气体体积的膨胀或者压缩而对周围环境所做的功,是一种做功的方式,而你所说的有用功是针对被做功目标的.比如希望目标增加动能,那么对目标做负功的就是无用功.

福海县14725641990: 为什么物化中,气体膨胀体积功是外压乘以体积变化量 -
大季宰奇曼: 但这是系统对环境做功,系统能量减少,所以要加负号.若是气体体积减小,所以也要加负号若是气体体积增大,系统能量增加,W的值应该是正的,则p和Δv都是正的,p是正的,Δv是负的,但此时环境对系统做功

福海县14725641990: 请问为什么气体对外界做的总功分体积功和有用功? -
大季宰奇曼:[答案] 体积功和有用功均是以物理效果而定义的名词 当气体膨胀时,气体对外做功,内能一部分转化为对外做的功,即为有用功;而同时内能还转化为气体体积膨胀时的势能,此部分内能转化为了势能而非对外界做了功,因此定义为体积功

福海县14725641990: 什么是体积功在化学热力学中讲焓时提到体积功,难道气体膨胀就一定对外做功么?通过什么形式?除了热交换我想不到其它形式,但是气体膨胀可以等温啊. -
大季宰奇曼:[答案] 首先热交换不叫做功.热交换和做工都是能量传递的形式.气体膨胀不一定做工,在外界是真空的情况下就不做工.

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