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94准静态过程中功和热量的计算理想气体内能1
§9.4 准静态过程功和热量的计算 理想气体内能 * 一 准静态过程 定义:过程中每一中间状态都是为平衡态的过程,也叫做平衡过程,否则称为非准静态过程(非平衡过程) 非常缓慢地压缩 讨论: 平衡过程在p—V图上用一条曲线表示 平衡过程是理想过程,实际不存在。当过程进行的非常缓慢时,可近似看成是平衡过程; 平衡过程的每一中间状态可用状态量p、V、T 描述 二.准静态过程中的功 功的几何意义:功在数值上等于p~V 图上过程曲线下的面积 计算公式适用由于任何形状的容器 三 气体的摩尔热容 热量的计算 热容C ’:物体温度升高(或降低)1K 所吸收(或放出)的热量 比热c:单位质量的物体温度升高(或降低)1K所吸收(或放出)的热量。 即 即 摩尔热容C:1mol的物质温度升高(或降低)1K所吸收的热量。称为该过程的摩尔热容。单位:J/mol.K 若? mol 的物质温度升高dT,吸收热量dQ,则在该过程摩尔热容为 摩尔热容定义式 热容与所经历的过程有关,在某一过程 X 的摩尔热容记作CX,例如等压摩尔热容记为CP,等压摩尔热容记CV 已知在某一过程 X 的摩尔热容记作 CX 时,吸收的热量为 四 理想气体的内能 内能是状态的单值函数,是状态量。 焦耳通过实验证明:在气体温度不太低,压强不太大的情况下,其内能仅仅是温度的函数,即 理想气体的内能 下一章我们就会知道:刚性理想气体的内能为 E = ? (i/2)RT 其中 ? :气体的摩尔数, i :与气体分子结构有关 单原子气体 i=3;双原子 i=5,多原子 i=6 例1 在常压下1Kg的水体积为1 L,它沸腾成为蒸汽时的体积为1671 L,在常压下水的汽化热为2260 k J,试求1千克的水在汽化过程中对外界所做的功,以及内能的增量。 * * * * *
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