8-3理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容.ppt

1 一个系统温度升高dT时 如果它所吸收的热量为dQ 由系统的热容定义为 一热容定义 常用有摩尔定压热容和摩尔定体热容 很多情况下 系统和外界之间的热传递会引起系统本身温度的变化 这一温度的变化和热传递的关系用热容来表示 1mol的物质的热容 二摩尔热容 由于热量是过程量 同种物质的摩尔热容也就随过程不同而不同 单位是J K 1 单位是J mol 1 K 1 2 常用有摩尔定压热容和摩尔定体热容 1mol的物质的热容 二摩尔热容 对 mol理想气体进行的等压准静态过程 根据热力学第一定律有 对于液体和固体 由于体积随压强的变化甚小 所以定压摩尔热容和定体摩尔热容常不加区别 1 理想气体定压摩尔热容 则气体等压摩尔热容为 3 得 1 理想气体定压摩尔热容 由 理想气体定压摩尔热容 2 理想气体定体摩尔热容 4 1 理想气体定压摩尔热容 2 理想气体定体摩尔热容 迈耶公式 二摩尔热容 3 Cp m与CV m关系 4 摩尔热容比 定压摩尔热容和定体摩尔热容之比 5 分子 单原子分子 双原子分子 多原子分子 理想气体热容 P217表8 2列出了部分理想气体的有关理论值 3 5 6 二摩尔热容 6 二摩尔热容 注意 从实际气体的实验值与理论值比较 得出的结论是 对单原子分子气体及双原子分子气体来说符合得相当好 而对多原子分子气体 理论值与实验值有较大差别 原因是 上述热容公式是按经典理论推导的 与温度无关 但实验测得的氢气的摩尔热容是会随温度变化的 这只能用量子理论才能作出完满解释 热容 比热容 三比热容 7 过程方程PT 1 C 热力学第一定律 特性常量 由定体摩尔热容 查理定律 得 或 四理想气体等体过程 8 四理想气体等体过程 9 过程方程C 热一律 特性常量 功 由定压摩尔热容 盖 吕萨克定律 得 其中 五理想气体等压过程 10 或 五理想气体等压过程 11 五理想气体等压过程 12 1 理想气体定压摩尔热容 2 理想气体定体摩尔热容 迈耶公式 3 Cp m与CV m关系 4 摩尔热容比 定压摩尔热容和定体摩尔热容之比 1mol的物质的热容 本节小结 一摩尔热容 13 或 二理想气体等体过程 14 或 三理想气体等压过程 本节结束 15 补充例题20mol氧气由状态1变化到状态2所经历的过程如图所示 1 沿1 a 2路径 2 沿1 2直线 试分别求出这两个过程中的A与Q以及氧气内能的变化E2 E1 氧分子当成刚性分子理想气体看待 解 1 1 a 2路径 1 a为等体过程 A1a 0 16 1 a为等体过程 A1a 0 a 2为等压过程 解 1 1 a 2路径 17 a 2为等压过程 解 1 1 a 2路径 18 1 a为等体过程 A1a 0 a 2为等压过程 整个过程 负号表示气体对外界做负功或外界对气体做正功 负号表示气体对外放热 解 1 1 a 2路径 19 整个过程 放热 内能减小 注 整个过程满足热力学第一定律 Q E A 外界做功 1 a为等体过程 A1a 0 a 2为等压过程 解 1 1 a 2路径 20 解 1 2过程 21