理想气体的热力学能和焓

1843年焦耳（Joule）设计了如下实验：

打开活塞后，作自由膨胀，W=0；水温未变，Q=0；∆U=Q+W=0。

结论：气体经自由膨胀热力学能不变。

因dT=0, dU=0，则

因dV>0，则

同理可证：  

说明气体的热力学能U只是温度的函数，而与体积和压力无关。事实上，上面实验不够精密，但其结论只适用于理想气体。U=f(T)

对理想气体，pV=nRT，则

H=U+nRT

即H=g(T)，理想气体的焓也只是温度的函数。对理想气体的任何过程：