本文拟介绍气块干绝热过程的热力学第一定律表示式，供参考.

 1.气块的干绝热过程

       将大气中具有微小容积的宏观空气微团称为气块；如果在上升（或下降）过程，①气块与周围环境不发生

热交换；②不发生水相的变化；则称该过程为干绝热过程.

       气块的干绝热过程对应的热力学第一定律表示式，参见如下式（1）所示：

        dU=δQ+δW_v+δW'

             =-pdV                       （1）

 备注：为研究方便，气块的干绝热过程有效功视为0，即：δW'=0.

  2. 气块干绝热上升过程的热力学性质

        气块上升过程，空气越往上越稀薄，外压（p_e）不断减小，气块体积不断膨胀； 

        由式（1）可知：“-pdV”值不断减小，dU值亦减小，气块温度将降低.

   2.1 泊松方程

       泊松方程^[1]是描述气块干绝热过程中，气块压强与温度的经验关系式，参见如下式（2）所示：

                （2）

       式（2）中“T₁、p₁”及“T₂、p₂”分别代表气块不同高度对应的温度与压强.

       式（2）可变形为：

           （3）

       式（3）显示：气块干绝热上升过程，p₂<p₁，则：T₂<T₁.

       即：干绝热上升过程，气块压强减小，温度将降低；这与式（1）讨论结果一致.

       另：对于气块干绝热上升过程，气块温度与气块上升高度关系参见如下式（4）所示：

            （4）

      式（4）中“Z₁，Z₂”代表气块所处不同高度；“Γ_d”代表气块的干绝热垂直递减率，单位为

“℃/100m”.

  3. 各类常数间关系

       自然界各类常数之间常存在一些莫名关系，比如：π²≈g           （5）

       式（5）中“π”表示圆周率，π=3.14；“g”表示重力加速度，g=9.80m/s².

       物理学中单摆周期计算公式，参见如下式（6）所示：

                        （6）

        式（6）中“t”代表单摆的周期，单位为s；“l”代表单摆的摆长，单位为m.

        将式（5）代入式（6），并整理可得：

                                （7）

         式（7）为单摆周期计算的简化式.

         需明确科学研究不应缺少科学依据，单凭表象就轻易得出结论.

   4. 结论

        ⑴气块的干绝热过程对应的热力学第一定律表示式为“dU=-pdV”；

        ⑵气块的干绝热上升过程，空气越来越稀薄，外压不断减小，气块体积将膨胀，导致气块热力学能降低，

温度亦降低；

        ⑶气块位能（或动能）属于外部能量，与热力学能无关.

参考文献

[1]戴树桂主编, 环境化学，北京:高等教育出版社.1996:11-12.