2-4热容-恒容变温过程、恒压变温过程

1.热容①热容定义：给定条件下：定压或定容及W′＝0，无相变化，无化学变化时TQTCdδdef)(②摩尔热容TQnTCd1def)(m定容摩尔热容定压摩尔热容VVVVTUnTQnnTCTC1dδ1)(def)(m,ppppTHnTQnnTCTC1dδ1)(def)(m,2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程③摩尔热容与温度关系的经验式Cp，m＝a＋bT＋cT2＋dT3或Cp，m＝a＋bT＋c′T－2式中a，b，c，c′，d对一定物质均为常数，可由数据表查得(见附录Ⅵ)。④Cp,m与CV,m的关系ppTHTHnCmm,dd1VVTUTUnCmm,dd12.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程VpVpTUTHCCmmm,m,VpTUTpVUmmm)(VppTUTVpTUmmm再由VVUTTUUTVdddmmm定压下pTVpTVVUTUTUmmmmm代入式，得pTVpTVpVUCCmmmm,m,2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程pTVpTVpVUCCmmmm,m,对于理想气体pT0mmmUVRVT,,35==22vmpmCRCR,,57==22vmpmCRCR在具体应用中，对单、双原子理想气体可取以下值：单原子分子双原子分子Cp，m－Cv，m=RCp—Cv=nR2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程TTnCUTTVd)(21m,TTnCHTTpd)(21m,⑤.应用a.应用体系为单纯的PVT变化。b.对于理想气体,U=f(T)H=f(T)说明理想气体U和H只是T的状态函数,不受过程是否恒容或恒压以及其它条件的限制,但此过程的Q不一定等于QV,QPc.对于凝聚态物质Cp,m—Cv,m=0(少数物质除外，如C6H6,C2H5OH)，因为液固态物质的摩尔体积随温度的变化可忽略。2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程,vvmQdUnCdT21,TvvmTQUnCdT2.气体恒容变温过程微分：积分：恒容过程：W=0ΔH=ΔU+VΔp对理想气体VΔp=nRΔT故ΔH=ΔU+nRΔT2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程,ppmQdUnCdT21,TppmTQUnCdT3.气体恒压变温过程微分：积分：恒压过程：W=－PΔVΔU=ΔH-pΔV对理想气体W=－PΔV=-nRΔT2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程4.凝聚态物质变温过程微分：积分：此过程：W=－PΔV≈0ΔU≈Q例题2.4.1和2.4.2思考题：1．为什么对于理想气体，公式可用来计算任一过程的ΔU，并不受定容条件的限制？2.4热容，恒容变温过程、恒压变温过程21,TTmpPdTnCHQdTnCdHQmpP,21,TTmvdTnCU21,TTmvdTnCU答：因为对理想气体，U＝f(T)，内能仅是温度的函数，从始态出发，不论经什么过程，达到不同的终态，只要始终态温度分别相同，ΔU就一定相同。所以公式并不受定容条件的限制。