理想氣體的等體過程和等壓過程

1、6-4 6-4 理想氣體的等體過程和等壓過程理想氣體的等體過程和等壓過程 摩摩爾熱容爾熱容 作為熱力學第一定律的應用，以下討論理想氣體在作為熱力學第一定律的應用，以下討論理想氣體在一些簡單的準靜態(tài)過程中，能量守恒與轉化情況。一些簡單的準靜態(tài)過程中，能量守恒與轉化情況。 計算各等值過程的熱量、功和內能的理論基礎計算各等值過程的熱量、功和內能的理論基礎RTMmpV （1）（理想氣體的理想氣體的共性）共性）21dVVVpEQVpEQddd（2）解決過程中能解決過程中能量轉換的問題量轉換的問題)(TEE （3）（理想氣體的狀態(tài)函數(shù)理想氣體的狀態(tài)函數(shù)）一一 等體過程等體過程 定體摩爾熱容定體摩爾熱容特性

2、特性 常量常量V在在P-V圖上，等容線為一條圖上，等容線為一條垂直于垂直于V軸的直線。軸的直線。),(11TVp),(22TVp2p1pVpVo0d, 0dWV熱力學第一定律熱力學第一定律EQVdd 等體摩爾熱容等體摩爾熱容: 理想氣體在等體過程中吸理想氣體在等體過程中吸收的熱量收的熱量 ，使溫度升高，使溫度升高 , 其定體摩爾熱容為其定體摩爾熱容為mol1VQdTdTQCVVddm,TCQVVddm,單位單位11KmolJ因為因為 ，有，有0W12EEQ12EEQTQCVVddm,TCMmEQVVdddm,1212m,)(EETTCMmQVV熱力學第一定律熱力學第一定律 理想氣體的內能理想氣

3、體的內能molMmRTiMmE2TRiMmEd2d 理想氣體內能變化理想氣體內能變化 RiCV2m, 等體摩爾熱容等體摩爾熱容1212m,)(EETTCMmQVV熱力學第一定律熱力學第一定律),(11TVp),(22TVp2p1pVpVo 等體等體升升壓壓 12),(11TVp),(22TVp2p1pVpVo 等體等體降降壓壓 121E2EVQ1EVQ2E 二二 等壓過程等壓過程 定壓摩爾熱容定壓摩爾熱容特特 性性 常量常量p)(12VVpW功功熱一律熱一律WEQpddd 等壓摩爾熱容等壓摩爾熱容: 理想氣體在等壓過程中吸理想氣體在等壓過程中吸收的熱量收的熱量 ，溫度升高，溫度升高 ，其定壓摩

4、爾熱容為，其定壓摩爾熱容為mol1pQdTdTQCppddm,TCQppddm, 在在P-VP-V圖上，等壓線為一圖上，等壓線為一條垂直于條垂直于P P軸的直線。軸的直線。 2V),(11TVp),(22TVp1VpVo12WVpETCQppddddm,TCEVddm,TRVpdd 可得定可得定壓壓摩爾熱容和定體摩爾熱容的關系摩爾熱容和定體摩爾熱容的關系RCCVpm,m,RiCp22m,如果實際問題所涉及的溫度范圍不大，根據(jù)經(jīng)典理如果實際問題所涉及的溫度范圍不大，根據(jù)經(jīng)典理論，理想氣體的論，理想氣體的CmP 和和CmV 都可以作為常數(shù)處理。都可以作為常數(shù)處理。單原子分子理想氣體：單原子分子理想氣體： CmV= 3R/2 CmP=5R/2雙原子分子理想氣體：雙原子分子理想氣體： CmV= 5R/2 CmP=7R/2 摩爾熱容比摩爾熱容比 m,m,VpCC)(12VVpW)(12TTRMm),(12m,TTCMmQpp)(12m,12TTCMmEEV2V),(11TVp),(22TVpp1VpVo12W等等 壓壓 膨膨 脹脹2V),(11TVp),(22TVp