9.3 气体的摩尔热容量 绝热过程.ppt

9-3 气体的摩尔热容量
一、热容量与摩尔热容量
表示升高1K所吸收的热量
热容量:系统在某一无限小过程中吸收热量dQ与温度变化dT的比值称为系统在该过程的热容量(C)
摩尔热容量:1mol物质的热容量(Cm)
单位质量的热容量叫比热容。
气体的摩尔热容量绝热过程
二、理想气体的摩尔热容量
1、理想气体的定体摩尔热容量
理想气体
单原子理想气体
双原子理想气体
多原子理想气体
理想气体的内能另表述
气体的摩尔热容量绝热过程
迈耶公式
在等压过程,温度升高1度时,,用来转换为膨胀时对外做功。
2、理想气体的定体摩尔热容量
绝热系数
3、比热容比
理想气体
气体的摩尔热容量绝热过程
一、绝热过程
系统不与外界交换热量的过程。
绝热过程中系统对外做功全部是以系统内能减少为代价的。
绝热方程
气体绝热自由膨胀
气体
真空
Q=0, W=0,△E=0
绝热过程
气体的摩尔热容量绝热过程
绝热线与等温线比较
膨胀相同的体积绝热比等温压强下降得快
绝热线
等温线
等温
绝热
绝热线比等温线更陡。
气体的摩尔热容量绝热过程
二、绝热方程的推导
联立消去dT
气体的摩尔热容量绝热过程
例一mol单原子理想气体,由状态a(p1,V1),先等体加
热至压强增大l倍,再等压加热至体积增大l倍,最后再经
绝热膨胀,使其温度降至初始温度,.
试求:(1)状态d的体积Vd;(2)整个过程对外作的功;
(3)整个过程吸收的热量.

解(1)根据状态方程
依题意
气体的摩尔热容量绝热过程
c点与d点在同一绝热线上,由绝热方程
得
(2)先求各分过程的功
Aab =0
Abc=2pl(2Vl-V1)=2p1V1
Acd=-△Ecd=-Cv(Td-Tc)= Cv(Td-Tc)
气体的摩尔热容量绝热过程
(3)计算整个过程吸收的总热量有两种方法
方法一根据整个过程吸收的总热量等于各分过程吸收热量
的和,先求各分过程热量
气体的摩尔热容量绝热过程
方法二对abcd整个过程应用热力学第一定律:
依题意,由于
,故
气体的摩尔热容量绝热过程