热力学第一定律的应用
热力学第一定律生活中的实例
热力学第一定律生活中的实例热力学第一定律在现实生活中广泛的应用在飞机、轮船、汽油机、柴油机等热机上，热力学第一定律：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和，这个关系叫热力学第一定律。
它表达了生活中改变内能的两种方式，同时也定量的说明了他们之间的关系。
实际应用：广泛的应用在飞机、轮船、汽油机、柴油机等热机上。
比如一辆汽车要想正常运行，根据热力学第一定律你需要不断的给他加汽油或柴油。
而根据热力学第二定律你还要经常换机油。
加汽油是为了给他能量，换机油是为了减少他的混乱程度，让汽车的熵暂时减一下，或者是给他一个负熵，延长他的寿命，要不然发动机会很快的报废。
对于人来说，吃饭是根据热力学第一定律，喝水是根据热力学第二定律。
或者是吃饭很重要，屙尿更重要，把体内垃圾排出必须不停的进行，要不然人体的混乱程度会让人很快的报废。
当然人吃饭喝水一方面提供能量，一方面让人新陈代谢，新陈代谢就是让低熵代替高熵，延缓衰老。
热力学第一定律在现实生活中具体实例船上所用的发电机组柴油机大多采用四冲程中高速柴油机,其冷却系统的功能是将柴油机在运行过程中产生的热量用冷却水带走。
冷却水量的多少取决于柴油机在运行过程中需要冷却的部件中需要带走的热量的多少，热力学第一定律指出,能量不能产生也不会消灭,但可以从一种形式转化为另一种形式,其实质是能量转换及守恒定律。
对柴油机进行热分析:持续运行的柴油机的热系统是一个稳态的开口系统,处在动态的平衡中。
柴油机燃烧柴油﹐把柴油的化学能转化为热能﹐这些热能一部分转化为机械能输出﹐一部分以辐射的形式被空气带走﹐一部分由排出的废气带走﹐还有一部分就由冷却水带走。
所以不管柴油机内部的冷却系统如何复杂﹐把这几部分的能量估算出来﹐就能得出需要由冷却水带走的热量。
热力学第一定律的表述方式及应用
热力学第一定律的表述方式及应用热力学第一定律是热力学中的基本定律之一，也被称为能量守恒定律。
它指出，在任何一个热力学系统中，系统的内能变化等于系统所吸收的热量与对外做的功的代数和。
这一定律为我们理解和描述热力学系统的行为提供了重要的理论依据。
一、热力学第一定律的表述方式热力学第一定律可以用以下三种方式进行表述：1. 微分形式在微分形式下，热力学第一定律可以表示为：[ = Q - W ]其中，( U ) 表示系统的内能，( Q ) 表示系统吸收的热量，( W ) 表示系统对外做的功。
2. 积分形式在积分形式下，热力学第一定律可以表示为：[ U = Q - W ]其中，( U ) 表示系统内能的变化量，( Q ) 表示系统吸收的热量，( W ) 表示系统对外做的功。
3. 宏观形式在宏观形式下，热力学第一定律可以表示为：[ _{i=1}^{n} i = {j=1}^{m} _j ]其中，( _i ) 表示系统从第 ( i ) 个热源吸收的热量，( _j ) 表示系统对外做第 ( j )项功。
二、热力学第一定律的应用热力学第一定律在工程、物理等领域有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用实例：1. 热机效率的计算热机效率是指热机所做的功与吸收的热量之比。
根据热力学第一定律，热机所做的功等于吸收的热量减去内能的变化量。
因此，热机效率可以表示为：[ = ]2. 制冷机的性能分析制冷机的工作原理是利用工作物质在循环过程中吸收热量，从而实现低温环境的创造。
根据热力学第一定律，制冷机吸收的热量等于制冷量与制冷机压缩机所做的功之和。
因此，可以通过热力学第一定律来分析制冷机的性能。
3. 太阳能热水器的设计太阳能热水器利用太阳能将光能转化为热能，为用户提供热水。
根据热力学第一定律，太阳能热水器吸收的热量等于水温升高所吸收的热量与热水器损失的热量之和。
因此，在设计太阳能热水器时，需要考虑热量的损失，以提高热水器的效率。
4. 热传导过程的分析热传导是热量在物体内部由高温区向低温区传递的过程。
热力学第一定律的应用举例
热力学第一定律的应用举例热力学是研究热能转化为其他形式能量以及能量转化的规律的科学，而热力学第一定律则是其中的基本定律之一。
热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，指出能量在系统内的增减等于能量的流入和流出之差。
本文将通过几个实际例子来展示热力学第一定律的应用。
举例一：汽车发动机热力学循环汽车发动机是热力学的重要应用领域之一。
以内燃机为例，燃烧室内燃烧产生高温高压气体，该气体推动活塞运动，将热能转化为机械能，驱动汽车前进。
汽车发动机热力学循环通常采用往复式循环（如奥托循环），其中，热能的输入为燃料的燃烧，而输出则为发动机的功率。
根据热力学第一定律，输入的热能减去输出的功率等于内能的增加，即系统内能增加了等于输入能量与输出能量的差值。
举例二：蒸汽动力压力系统蒸汽动力压力系统是许多工业领域中常见的能源转换系统，如蒸汽发电厂、蒸汽涡轮机等。
在这些系统中，燃料的热能被转化为蒸汽的热能，进而驱动涡轮机转动，输出机械功。
蒸汽动力压力系统的能量转化过程符合热力学第一定律：输入的热能减去输出的功率等于系统内能的增加。
举例三：太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能将光能转化为热能，供应家庭热水使用。
太阳能热水器的热力学过程也符合热力学第一定律。
在该系统中，太阳能辐射进入集热器，被吸收后转化为热能，然后传输到水箱中加热水。
因为水的温度升高，系统内能增加，实现了能量的转化。
举例四：空调制冷空调系统是许多场所必不可少的设备，在现代生活中得到了广泛应用。
空调的制冷过程也遵循热力学第一定律。
在制冷循环过程中，制冷剂通过压缩、冷凝、蒸发等过程，将室内的热量排出，实现室内温度的降低。
根据热力学第一定律，制冷系统的输入功率等于系统内能的减少，也就是室内热量的减少。
综上所述，热力学第一定律的应用举例很广泛，涉及到许多领域，如发动机技术、能源系统、太阳能利用和制冷等。
通过热力学第一定律的应用，我们可以更好地理解能量的转化和守恒，为实际生活中的能源利用和工程设计提供指导和优化方案。
热力学第一定律应用
单原子分子
双原子分子 非线性多原子分子 (3) 实际气体 (4) 凝聚系统
CV ,m
3 2
R
5 CV ,m 2 R
CV，m = 3R
Cp, m-CV, m R
Cp, m CV, m
如He
如H2 ，O2 ，N2 如H2O (g)
第4页/共22页
三、理想气体非绝热过程Q,W,U,H计算
1 恒温过程
H = n Cp，m ( T2 -T1 ) = …… = -9005 J
第16页/共22页
五、热力学第一定律对实际气体应用
理想气体U、H只是T的函数，与p、V无关， 因为分子间无作用力，无位能。
实际气体分子间有作用力，p、V的变化影响U、H
1. 焦耳－汤姆逊实验
节流膨胀实验
恒定压力的气体， 经多孔塞膨胀， 使其为压力恒定的低压气体
(1) 恒温可逆
273 K 200 kPa
(2) 向真空 (3) 恒温恒外压
(4) 恒容降温
100 kPa
解 (1) 恒温可逆
U = H = 0
Q = -W (2) 向真空
nRT ln p2 8.314 273 ln 100 = 1573 J
p1
200
U = H = 0
Q =-W=0
第6页/共22页
U = 0 H = 0 Q =-W
按不同过程计算W
2 非恒温过程 先求出终态温度 T2 H = nCp，m (T2－T1 ) U = nCV，m (T2－T1 ) Q = U-W
按不同过程计算W及Q
第5页/共22页
三、理想气体非绝热过程Q,W,U,H计算
例 计算1mol单原子理想气体以下过程的Q、W、U、H
热力学第一定律的应用
热力学第一定律的应用热力学第一定律，也称为能量守恒定律，是热力学中的一个基本定律。
它表明，在封闭系统中，能量既不能创造也不能消失，只能从一个形式转化为另一个形式。
热力学第一定律的应用非常广泛，涵盖了许多领域，包括工程、化学、生物学等。
热力学第一定律可以用公式形式表示为：∆U = Q - W其中，∆U表示系统内能的变化，Q表示系统所吸收或放出的热量，W表示由外界对系统做的功。
根据正负号的不同，∆U可以表示系统的吸热过程还是放热过程。
在工程领域，热力学第一定律的应用广泛存在于热力系统、发动机和制冷设备等方面。
例如，在热力系统中，热力学第一定律用于分析系统的能源转化和效率。
通过对热力系统中各个组件的热损失和能量传递进行分析，可以评估系统的能量利用效率，并提出改进方案，实现能源的高效利用。
在发动机领域，热力学第一定律被用于分析内燃机的工作原理和能量转化过程。
发动机的工作过程可以看作是燃料能量转化为机械能的过程，而热力学第一定律可用于衡量这一能量转化的效率。
通过对燃烧过程、热量传递和功的关系进行分析，可以评估发动机的燃烧效率和功率输出，并提出改进方案，提高发动机的性能。
在制冷设备领域，热力学第一定律被用于分析冷凝器和蒸发器等组件的能量转化过程。
制冷设备的工作原理可以简单地描述为从低温区域吸热，然后将热量释放到高温区域。
热力学第一定律可用于分析这一过程中热量的传递和功的消耗，并评估制冷系统的制冷效果和能量消耗。
通过优化制冷设备的设计和运行参数，可以提高系统的制冷效率和节能性能。
此外，热力学第一定律还可应用于化学领域，如在燃烧反应和化学热力学中。
通过热化学方程式的平衡，可以利用热力学第一定律计算反应的焓变和反应热，从而了解化学反应的能量变化和方向。
这对于工业生产和环境保护都具有重要意义。
总之，热力学第一定律的应用非常广泛，几乎遍及各个领域。
通过对能量的转化和转移进行分析，这一定律使我们能够更好地理解和优化能量系统，并实现能源的高效利用。
热力学第一定律在热机中的应用
热力学第一定律在热机中的应用热力学第一定律是热力学中最基本的定律之一，被广泛应用于热机中。
热机是一种将热能转化为功的设备，是工业生产和日常生活中不可缺少的一部分。
本文将探讨热力学第一定律在热机中的应用。
热力学第一定律可以用能量守恒的原理来解释。
能量守恒是指在一个系统中能量的总量不会改变，而只会发生转化或传递。
热机就是利用能量的转化和传递来完成功的产生。
在热机的运行过程中，热能从热源流向工作物质，通过能量转化最终转化为机械功。
热力学第一定律描述了这个过程中能量的转化和传递规律。
热力学第一定律可以用数学公式来表达，通常表示为ΔU = Q - W，其中ΔU代表系统内部能量的改变，Q代表系统所吸收的热量，W代表系统对外界所做的功。
这个公式反映了能量守恒的原理，即系统内部能量的改变等于吸收的热量减去对外界所作的功。
热力学第一定律的应用可以从多个角度来讨论。
首先，热力学第一定律可以用于分析热机的效率。
热机的效率定义为所输出的功与所输入的热量之比，通常用η表示。
根据热力学第一定律，输入的热量减去输出的功等于系统内部能量的改变。
因此，热机的效率可以表示为η = 1 - (Qout / Qin)，其中Qin代表输入的热量，Qout代表输出的热量。
这个公式说明了输入的热量和输出的热量之间的关系对热机的效率有很大影响。
其次，热力学第一定律可以应用于工程中的能量平衡计算。
能量平衡是指在一个系统中能量的输入等于输出，即不会有能量的净变化。
在热机的设计和运行过程中，能量平衡计算非常重要。
通过利用热力学第一定律，可以根据输入和输出的能量来计算系统内部的能量变化，并确保能量平衡。
这对于热机的安全和高效运行至关重要。
另外，热力学第一定律也可以用于分析热机的热损失。
热损失指的是系统中能量的流失或浪费，通常以热量的形式表现。
在热机中，热损失会导致热机的效率降低。
通过热力学第一定律的应用，可以定量计算热机在运行过程中的热损失，并采取相应的措施来降低这些热损失，提高热机的效率和能源利用率。
热力学第一定律的实际运用
热力学第一定律，又称热力学第一定律原理或热力学第一定律定理，是热力学的基本定理之一。
它指出：在任意一个过程中，物质的总热力量Q和总功率W之和是定值，即Q+W=定值。
热力学第一定律的实际运用广泛，可以用来解决各种热力学问题。
下面给出几个具体的例子。
制冷机的工作原理：制冷机是利用制冷剂的汽化-冷凝-膨胀过程来进行冷却的。
制冷剂从低压汽化到高压气体的过程中，汽化所吸收的热量就是制冷机所发出的冷量。
这个过程可以看作是制冷机消耗的功率W，对应的热力学第一定律式为Q+W=定值。
热水器的工作原理：热水器是利用电能将水加热的。
电能转化成热能的过程可以看作是热水器消耗的功率W，加热水所吸收的热量就是热水器发出的热量Q。
这个过程可以用热力学第一定律来表示，即Q+W=定值。
汽车发动机的工作原理：汽车发动机是利用燃料的燃烧来产生动力的。
燃料的燃烧过程中，消耗的燃料质量就是汽车发动机的功率W，燃烧所释放的热量就是汽车发动机发出的热量Q。
这个过程可以用热力学第一定律来表示，即Q+W=定值。
光伏发电的工作原理：光伏发电是利用光能转化成电能的过程。
光能转化成电能的过程可以看作是光伏发电的功率W，光伏发电所产生的电能就是光伏发电发出的热量Q。
这个过程可以用热力学第一定律来表示，即Q+W=定值。
以上就是热力学第一定律的几个具体运用例子。
可以看出，热力学第一定律是一个非常重要的定理，在各种热力学过程中都有着广泛的应用。
热力学第一定律及其应用
热力学第一定律及其应用热力学是一门研究能量转化和传递的科学，其中的第一定律是能量守恒定律的一个特例。
在热力学中，能量可以在物体间以热量和功的形式进行转换和传递。
热力学第一定律表明，能量不会从无中产生，也不会消失，只会从一处转移到另一处。
热力学第一定律可以用以下方程表示：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统所做的功。
当一个系统吸热时，它的内能将增加。
例如，当将一杯温度较低的水放在一个加热器上时，水的温度会上升，这是因为系统吸收了加热器放出的热量。
这个过程中，水的内能增加，对应于热量的增加。
相反，当一个系统做功时，它的内能将减少。
例如，当我们用手推动一辆自行车时，人体的能量被用来做功，驱动自行车行驶。
在这个过程中，人体的内能减少，对应于做功。
除了能量守恒，热力学第一定律还提供了一种计算系统内能变化的方法。
通过测量系统吸收的热量和所做的功，我们可以计算出系统的内能变化。
这对于工程领域的能量转换和传递至关重要。
热力学第一定律在许多领域具有广泛的应用。
其中一个应用是工程热力学，用于设计和优化能量转换设备，如汽车发动机和发电厂。
通过使用第一定律的原理，工程师可以更好地理解和控制能量转化的过程，以提高系统的效率和性能。
另一个应用是热力学循环，如蒸汽轮机和制冷循环。
这些循环是将热能转化为功的常见方式。
通过应用热力学第一定律，我们可以计算出循环的效率，并优化循环的设计和工作条件，以提高能量转化的效率。
热力学第一定律还可以应用于生物体内能量转化和代谢的研究。
生物体在进行各种代谢活动时需要能量，并通过食物摄取和新陈代谢过程来获取能量。
通过热力学第一定律，我们可以理解生物体内能量转化的基本原理，从而有助于研究和优化生物化学过程。
除了上述应用，热力学第一定律还在环境科学、材料科学和天文学中发挥作用。
总的来说，热力学第一定律是能量转化和传递研究的基础，为各个领域的科学和工程提供了重要的理论基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大连理工大学化工热力学论文（大作业）题目：热力学第一定律的应用姓名：专业：化学工程学号：31307022指导教师：张乃文摘要热现象是人类最早接触到的自然现象之一。
人类从远古时期开始就已经开始知道了如何利用摩擦、燃烧、爆炸等热现象来达到生产和生活的目的。
在过去的一个多世纪里面，经典热力学的发展取得了巨大的进步，从最初的模糊的热的概念逐步演变发展成为一门科学、严谨、庞大的学科。
经典热力学的发展历史是人类对热的本质及能量转换规律的认识、掌握和运用的历史。
经典热力学是一实验为基础的宏观理论，具有高度的可靠性和普遍性。
它研究的内容决定了物理、化学反应进行的方向和限度，对于化工生产的发展意义重大。
它决定设计分离过程、化学反应器所需要的化学反应平衡和平衡的数据、参数和状态。
能够判断化工生产中一些新的合成工艺是否可行，以及在什么条件下可行，节省了化工开发过程中的人力、物力和研发时间；同时在化工设计、生产过程中的多元平衡数据都需要通过热力学的方法来确定。
它在冷凝、汽化、闪蒸、液相节流、蒸馏、吸收、萃取和吸附等单元操作中应用也十分普遍。
可以说经典热力学是化工设计、化工生产的基础。
热力学第一定律即能量守恒及转换定律，它是自然界的一条普遍定律，是19世纪的三大发现(进化论、细胞学说和能量守恒及转化定律)之一，在学科的各个领域均得到广泛的应用。
热力学第一定律的文字表述是：自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可以从一种形式转化为另外一种形式，从一个物体传递到另外一个物体，在传递与转化中能量的数量不变。
从中可知，能量既不会消失也不会无中生有，转化的过程中具有不灭性，而做功必须由能量转化而来，所以，永动机是不可能实现的。
能量守恒和转化定律的发现是人类认识自然的一个伟大进步，它揭示自然界是一个互相联系、互相转化的统一体，第一次在空前广阔的领域里把自然界各种运动形式联系起来。
在理论上，这个定律的发现对自然科学的发展和建立辩证唯物主义自然观提供了坚实的基础。
在实践上，它对于永动机之不可能实现，给予了科学上的最后判决，使人们走出幻想的境界，从而致力于研究各种能量形式相互转化的具体条件，以求最有效地利用自然界提供的各种各样的能源。
热力学第一定律的建立，为自然科学领域增添了崭新的内容，同时也大大推动了哲学理论的前进。
现在，随着自然科学的不断发展，能量守恒和转化定律经受了一次又一次的考验，并且在新的科学事实面前不断得到新的充实与发展。
特别是相对论中质能关系式的总结，使人们对这一定律的认识又大大地深化了一步，即在能量和质量之间也能发生转换。
化工热力学也是应用在生活的各个角落，与我们的生活息息相关。
并且化工热力学第一定律的发现极大促进了社会的发展。
一．热力学第一定律的建立早在1842 年初格罗夫（William Robert Grove，1811－1896）就已经从基本的自然现象及其相互作用中，清楚地认识到他们之间转化和守恒的关系，并独立提出存在“当量”关系，只是他预见到建立当量关系在实验上存在的巨大困难，因此他并未找出其定量的数值。
丹麦工程师科尔丁（Ludwig August Colding，1815－1888）受到莫斯特的电转化为磁实验的启发，对机械功与热的相互转化问题进行测量与计算1843年他向哥本哈根科学院提交了一份实验报告，阐述了他的能量转化守恒思想，并演示他的测定热功当量的实验。
他的能量守恒思想比起同时代的其他研究者来说，带有幻想色彩。
上面提到的这些能量守恒定律的早期探索者大多是由于主客观条件的限制，从各种基本自然现象及其相互关系的定性观察和思考中，发展了能量守恒思想。
他们之中，也曾有人做过个别的单项实验，有的则是运用已有的发现进行推理和计算，但都没有得出比较明确的具体的结果，只能说是各自孤立地做过一些有益的尝试与探索。
因此，他们的工作可以说是对于能量守恒定律的发现铺垫道路。
对与能量守恒定律做出关键性贡献的人是迈尔与焦耳。
迈尔（Julius Robert Mayer，1814－1878）首次发表论文阐述了能量守恒定律的内容，他的论文的主导思想是：果必有因，因必有果，因与果是等当的。
但是他的论文当时并没有引起物理学界的重视。
能量守恒定律得到物理学界公认是在焦耳（James Prescott Joule，1818－1899)的实验工作发表以后焦耳在证明热功当量的工作过程中，做过多种实验。
他的各种精确实验结果的一致性，给予能量转化和守恒定律以无可辩驳的坚实基础，这个时候可以认为热力学第一定律已经完全建立了。
二．热力学第一定律的内容热力学第一定律是第三定律的基础，在生产实际中应用十分广泛，恩格斯称它为“伟大的基本的运动定律”，列宁称它为“唯物主义基本原理的基础”。
热力学第一定律有两种不同的表达方式，主要是因为功和热量的定义不同。
假设在热力学过程中，定义体系从环境吸入热量Q，体系对环境做功W，体系的始态内能为U1，终态内能为U2，则第一种表达式可描述为：上式表示在该热力学过程中，体系内能的增加等于体系吸收的热量减去体系对环境所做的功Q和W的数值都有自己的符号，若环境温度大于体系温度，体系吸热（能量由环境传到体系），则Q＞0，为正值；若环境温度小于体系温度，体系放热（能量由体系传到环境），则Q＜0，为负值。
若体系对环境做功，则W＞0，为正值；环境对体系做功，W＜0，为负值。
若定义体系从环境吸入热量Q，环境对体系做功W，则第二种表达式可描述为：上式表示在该热力学过程中，体系内能增加等于体系吸收的热量和环境对体系所做功的和若环境温度大于体系温度，体系吸热（能量由环境传到体系），则Q＞0，为正值；若环境温度小于体系温度，体系放热（能量由体系传到环境），则Q＜0，为负值。
体系对环境做功，W＜0，为负值；环境对体系做功，W＞0，为正值。
归结起来，热力学第一定律的本质是能量守恒定律，其数学表达的微分式为：积分式为：三．热力学第一定律对于理想气体的应用1．等容过程在等容过程中，外界传递给气体的热量全部用于增加气体的内能，而系统没有对外界做功，表达式为：2．等压过程在等压过程中，系统的内能改变等于在这个过程中所做的功和所传递的热量的总和，表达式为：气体所做的功在数值上等于P-V图中等压线下面的阴影面积，由积分可得：3．等温过程等温过程中，系统吸收的热量全部用来对外做功，表达式为：气体所做的功在数值上等于P-V图中等温线下的面积，由积分可得：4．绝热过程在绝热过程中，外界对系统做的功全部用于系统的内能增加，表达式为：四．热力学第一定律对于非理想气体的应用非理想气体的状态方程为：为推导方便，不妨令，，则状态方程可以写为：显然，对于范德华气体，需要考虑分子间的相互作用力，所以其内能包括分子动能，还包括因分子间相互作用而具有的势能。
即范德华气体的内能不再仅是温度的函数，而应该是V、T的函数，即。
所以，党范德华气体发生一个微笑的变化过程，系统的内能变化为：当气体经过一有限过程，从1态变化到2态，内能变化为：1．等容过程在等容过程中，体积不变，外界对气体系统做功为零：根据热力学第一定律，系统吸收的热量等于系统内能的增加：显然，在等容过程中，非理想气体与理想气体有相同的规律，相同的形式。
2．等压过程在等压过程中，系统的压强不变，系统吸热为：外界对气体系统做功：根据热烈学第一定律，系统内能变化为：或者还可以写为：与理想气体相比，内能变化多了体积项。
3．等温过程在等温过程中，温度不变，由气体状态方程可知，其过程方程为：外界对气体做功内能变化为：根据热力学第一定律，系统从外界吸热：当，且；当，且；即真实气体在等温过程中，内能并不能保持不变：如气体膨胀时，系统将从外界吸收的热量部分用来对外作功，而部分用来克服分子间引力做功而增加分子的势能，导致系统内能的增加；压缩气体时,外界对系统所做的功全部转化为气体向外释放的热量，同时系统的部分内能也转化为热量释放给外界。
4．绝热过程绝热过程中，。
根据热力学第一定律，与理想气体相比，做功及内能变化均多了体积项。
同样，气体的P、V、T 三个状态参量都在变，其依赖关系，推导如下：考虑一个无限小的元过程，对气体的状态方程进行微分：将上式应用于元过程，则：即因为，所以，故上式可以写为结合两式，得不妨令，在一定的温度范围内，可看作常数，则也可看作为常数。
积分上式，得即绝热过程方程与理想气体的绝热方程有相似的形式，需要指出的是，理想气体中，而范德华气体中。
也可根据过程方程来计算外界对气体所做的功为：5．多方过程同样可以定义范德华气体的多方过程，当满足过程方程，其中，则范德华气体进行的是多方过程。
外界对系统做功可以写成与绝热过程最终式有相同的形式，只需要将式中的换成Z即可。
为了推导过程中的相关关系，先推导多方过程的热容量。
由热力学第一定律有所以由状态方程微分得由多方过程方程得结合以上三个式子，得与理想气体多方过程得到的热容量具有不同的形式。
所以，系统吸热内能变化为由热力学第一定律，外界对系统做功还可以表示为五、刚性容器、柔性容器和弹性容器充气过程分析对充气过程问题的分析求解，不论是选取开口系统还是闭口系统，其解题根本都是基于热力学第一定律，一般选取容器的内界面为边界，即选取边界内的控制容积为非稳定流动的开口系统。
当进、出口均为单股流时，开口系统在 d T 时间内的热力学第一定律表达式，即开口系统能量方程为：dQ=dU一(hdm)+dw。
1．刚性容器绝热充气过程对于刚性容器绝热充气过程，其特点是充气过程中系统容积无变化，系统与外界无热量和功量交换，因此有dV=0、dQ=0、dW=0。
2.柔性容器绝热充气过程所谓容器柔性，是指充气过程中容器内部压力与外部受到的压力时刻相同的容器，对于柔性容器的绝热充气过程，充气过程中系统压力始终保持不变，系统在充气过程中由于体积发生变化而对外做功，系统与外界无热量交换，因此有dp=0、dw／=pdV、dQ=0。
3.柔性容器等温充气过程对于柔性容器等温充气过程，系统温度不变，由于容器柔性，充气过程中容器内部压力与外部受到的压力时刻相同，因此充气过程中系统压力始终保持不变，系统在充气过程中由于体积发生变化而对外做功，系统与外界有热量交换 J，因此有dT=0、dp=0、dW=pdV、dQ≠0。
4.弹性容器充气过程分析常见的弹性容器有气球以及装有活塞和弹簧的刚性容器。
对于弹性容器绝热充气过程，由于弹性力的存在，系统需要同时克服弹性力和外部恒定压力而对外做功，因此dw=pdV，充气过程中系统与外界无热量交换，即dQ=0。
5.结论从充气容器角度分析，充气过程具体可以分为向刚性容器、柔性容器和弹性容器充气三类；从热量交换角度考虑，又可以分为绝热充气、等温充气或多变过程充气，多数情况是绝热或等温充气过程；此外，充气前容器内可能是真空的，也可能已有一定量的气体，对于容器初始状态为真空的情况，需注意初始状态参数中质量、热力学能等参数为零。