在不与外界作热量交换的条件下,系统的状态变化过程叫做绝热过程。它的特征是。要实现绝热平衡过程,系统的外壁必须是完全绝热的,过程也应该进行得无限缓慢。 根据绝热过程的特征,热力学第一定律可写成
或 即在绝热过程中,系统所作的功完全来自内能的变化。若质量为的理想气体由温度为的初状态绝热地变到温度为的末状态,在此过程中气体所作的功为
在绝热过程中,理想气体的三个状态参量、、是同时变化的。可以证明,对于平衡的绝热过程,有如下关系式
气体的很多实际过程可能既不是等值过程,也不是绝热过程,特别在实际过程中很难做到严格的等温或严格的绝热。在热力学中,常用下述方程表示实际过程中气体压强和体积的关系: 常量 式中叫做多方指数,满足上式的过程叫做多方过程。 理想气体从状态1经多方过程而变为状态2的过程中,气体所作的功为 多方过程也可用图表示(这并不意味着在图上任意画出的曲线都是多方过程)。气体在多方过程中的摩尔热容是个常量,其大小取决于多方指数的值,可表示为 引入多方过程的概念后,前面所讨论的等值过程和绝热过程都可归纳为指数不同的多方过程。例如 时,,过程方程为,为等压过程; 时,,过程方程为,为等温过程; 时,,过程方程为,为绝热过程; 时,,过程方程为,为等体过程。