标签:等压过程 热量 笔记 内能 热力学 Cp 过程 摩尔热容 大物
大物热力学基础
1.准静态过程
实际热力学过程的近似,要求过程进行的足够缓慢,过程中系统的每一个中间状态都是平衡态。
本文有关计算功和热量的过程均设为准静态过程。
2.功
气缸中气体压强为p,则作用于活塞面积s的力为:
此时元功为:
故功的一般式为:
功在数值上等于p-V图上曲线的积分。
功是一个过程量。
3.热量
• 摩尔热容量(C)
• 定压摩尔热容量(Cp)
定压摩尔热容量:1mol气体在等压过程中,温度升高1K所吸收热量。
• 定容摩尔热容量(Cv)
定容摩尔热容量:1mol气体在等容过程中,温度升高1K所吸收热量。
热量的一般式:
积分形式:
微分形式:
热量是一个过程量。
4.内能(后面内容为重点)
注: 理想气体的内能只是温度的单值函数,功是一个 状态量 。
i为分子自由度。单原子气体i = 3,双原子气体i = 5,多原子气体i = 6。
下文将讲述Cv和Cp的公式的推导。 (划重点!!!)
对于等容过程,dV = 0,故
所以
故等容摩尔热容为
故等容过程吸收的热量
对于等压过程,dp = 0,故
又因
故
所以
故等压摩尔热容为
由
故
(迈耶公式)
等压过程系统吸收的能量一部分用于增加内能,另一部分用于对外做功,故Cp > CV。
Cp与CV的比值称为比热容比,用γ表示。
对于等温过程,dT = 0,故
所以
由此可得等温过程的摩尔热容为
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