将热力学第一定律应用于等温过程（恒温过程）的5个例子
1. 下图显示了理想气体经历的过程 等温过程 （方法）。在过程 AB 中，气体所做的功为……
讨论
所做的功 = 曲线 AB 下的面积 = 三角形的面积 + 矩形的面积
W = [½ (8 x 105–4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 （3-1）
W = [½ (4 x 105)(2)] + [4 x 105 （2）]
W = [4 x 105] + [8 x 105]
W = 12 x 105 焦耳
AB过程中气体所做的功 = 12 x 105 焦耳
2. 理想气体在过程 ABC 中所做的功为……
讨论
迪克塔会 :
压力 1 (P1) = 10 x 105 牛顿/米2
压力 1 (P1) = 5 x 105 牛顿/米2
第一卷（V1) = 10 升 = 10 分米3 = 10 × 10-3 m3
第一卷（V2) = 30 升 = 30 分米3 = 30 x 10-3 m3
问 ：ABC过程中气体所做的功
Jawab :
在过程BC中，体积保持不变，因此气体不做功。气体仅在过程AB中做功，因为体积发生了变化。因此，气体在过程ABC中所做的功等于气体在过程AB中所做的功。
气体所做的功 = 曲线 AB 下的面积 = 三角形的面积 + 矩形的面积。
W = [½(10×105–5×105)(30-10)]+[5×105（30-10）
W = [½ (5 x 105)(20)] + [5 x 105 （20）]
W = [(5 x 105)(10)] + [100 x 105]
W = [50 x 105]+ [100 x 105]
W = 150 x 105 焦耳
W = 1,5 x 107 焦耳
3. 一种气体经历等温过程。该气体做功5000焦耳所需吸收的热量为……
讨论
迪克塔会 :
功 (W) = 5000 焦耳
问 吸收的热量 (Q)
Jawab :
本题中提到的等温过程是指温度保持不变的热力学过程。气体温度 (T) 与内能变化之间的关系可以用以下方程表示：
如果温度保持不变，则温度变化为零。温度变化为零，因此内能变化也为零。应用热力学第一定律可得出以下结果。
热力学第一定律 :
如果内能变化 (U) 为零，则气体吸收的热量 (Q) 等于气体对外做的功 (W)。当气体吸收热量时，气体获得额外的能量，而这部分额外的能量被气体用来对外做功。
因此，气体吸收的热量 = 气体所做的功 = 5000 焦耳。
4. 下图所示为气体在等温过程中压力 (P) 与体积 (V) 的关系图。气体在过程 AB 中吸收的热量为……
讨论
迪克塔会 :
压力 1 (P1) = 5 atm = 5 x 105 Pa
压力 2 (P2) = 10 atm = 10 x 105 Pa
第一卷（V1) = 2 米3
第一卷（V2) = 6 米3
问 ：过程 AB 中气体吸收的热量 (Q)
Jawab :
等温过程 = 温度恒定。如果温度保持不变，则温度变化为零。如果温度变化为零，则内能变化也为零。气体温度变化与内能变化之间的关系可以用以下方程式表示：
如果将其应用于热力学第一定律，则会得到以下结果：
如果温度变化为零，则气体吸收的热量等于气体对外做的功。为了求出气体在过程AB中吸收的热量，我们根据上图计算气体对外做的功。
气体所做的功 = 曲线 AB 下的面积 = 三角形的面积 + 矩形的面积。
W = ½ (P2 - P.1)(V2 - V.1) + P1(V2 - V.1)
W = ½ (10 x 105 - 5 x 105)(6-2) + (5 x 105（6-2）
W = ½ (5 x 105)(4) + (5 x 105）（4）
W = ½ (20 x 105) + (20 x 105)
W = (10 x 105) + (20 x 105)
W = 30 x 105 焦耳
W = 30 个大气压
过程 AB 中气体吸收的热量 (Q) = 过程 AB 中气体所做的功 = 30 × 105 焦耳 = 30 个大气压。
5. 在热力学中，理想气体经历等温过程的条件是……
A. 气体状态发生变化时，温度始终保持不变。
B. 所有分子的运动速度都不同。
C. 所有气体条件都会随温度变化
大学教师 苏沪 分子速度越高
E. 气体压力和体积不变
讨论
等温 或者说等温是指温度恒定。
正确答案是 A。
