1、 第三章 理想气体热力学能、焓比热容和熵的计算3-1 理想气体的热力学能和焓焦尔实验装置：两个有阀门的相连的金属容器，放置于一个有绝热壁的水槽中，两容器可以通过其金属壁和水实现热交换。 实验过程：A中充以低压的空气，B抽成真空。整个装置达到稳定时测量水(亦即空气)的温度，然后打开阀门，让空气自由膨胀充满两容器，当状态又达到稳定时再测量一次温度。测量结果：空气自由膨胀前后的温度相同。不同压力，重复实验，结果相同。实验结论： u=f(T)热力学能仅仅是温度的函数。讨论：如何得出上述结论？ Sorry, no copy!热力学能变化（u）的计算：按定容过程： Tcqu VVV d)()d( Tcu
2、V dd 0由于焓：Tcuu V d21 012 TRupvuh gTcqh ppp d)()d( Tch p dd 0 Tchh p d21 012 即：h=f(T)焓也能仅仅是温度的函数。焓变化（ h）的计算：按定压过程：3-2 理想气体的比热容按比热容的定义，定容比热容可表示为：VV Tqc vpvvuTTuvpuqTVddddd vpvuTTuqTVdd 0d v TTuqVV dVV Tuc 由热力学第一定律，有定容过程： 即：该 可 为热力学中 于比定容热容的定义。u=f(T,v) 得定压过程：按比热容的定义，定压比热容可表示为：pp Tqc 由热力学第一定律，有pvpphTThp
3、vhqTpddddd pvphTThqTpdd 0d p 即： TThqpp dpp Thc 该 可 为热力学中 于比定压热容的定义。h=f(T,p) 得理想气体的比热容u=f(v,T)、 h=f(p,T)， 理想气体的比热力学能u和比焓h仅是温度的函数， 其 可表示为 ：TTuuvdd TThhpdd Tcu V dd 0 Tch p dd 0理想气体的热力学能变化和焓变化的表达 相比：即有： TuTucVV dd0 ThThcpp dd0 即 何过程中， 量的理想气体的温度 1 K时比热力学能 的数 即 于其比定容热容的 ， 比焓 的数 即 于其比定压热容的 。 比定容热容 比定压热容 的
4、 pvuTThcp dddd0TRpv g g0g0 dddd RcTRTTuc Vp g00 Rcc Vp MCc pp m,00 MCc VV m0,0 RCCp mv0,m,000Vpccg0 11 RcV g0 1Rcp 由理想气体比定压热容的表达 ，有：为以即又 为以：即有： 0g1VcR比热比真实比热3322100 TaTaTaacp 3322100 TaTaTaacV 理想气体的比热不仅 过程有 ， 温度变化。通 实验数其表示为温度的函数：真实比热计算热量：TTaTaTaaTcq p d)(d 3322121 021 021 )(2)( 21221120 TTaTTa )(4)(
5、3 4142331322 TTaTTa 真实比热于温、计算currency1度 的“。比热tqttctctctptptptpC0C0 0C0 0C0m, 0dd1 tqttcTctctVtVtVtVC0C0 0C0 0C0m, 0dd1 tcqtptp C0m,C01C0m,2C0m,12 tctc tptp 1221 C0C0tptpttp qqq 即：fi有：0t1t221ttq2C0tq1C0tq比热计算热量、比热力学能和比焓的变化：由比热的定义可得：tctctcTc t pt ptt pTT pdddd 122121 C00C0 000 1tC0m,2tC0m,01221d tctcTc ppTT p 1tC0m,2tC0m,01221d tctcTc VVTT V 定容过程热量fl比热力学能的变化：定压过程热量fl比焓的变化：定 比热：25时气体比热的实验数。3-3 理想气体的熵熵的定义： rev)(d TQS rev)(Tqds ：态过程：vpuq dd pvhq dd vTpTuT vpus ddddd pTvThT pvhs ddddd Tcu V dd 0 Tch p dd 0fi有：由：以fl： TRpv gTTvvpp ddd pRgvRg
