焦耳 18181879 第七节 第七节 热力学第一定律的应用 热力学第一定律的应用 焦耳于1843年做了如下实验:将两个容量相等且 中间以旋塞相连的容器,置于有绝热壁的水浴中。如 图所示。其中一个容器充有气体,另一个容器抽成真 空。待达热平衡后,打开旋塞,气体向真空膨胀,最 后达到平衡。 一、理想气体的热力学能和焓U = Q W=0 0=0 结果:温度不变 U= f (T,V) 同理 = 0 = 0 0 焦耳实验:理想气体向真空膨胀 结论:理想气体的热力学能 U只随T而变。 解释:理想气体分子之间无作用力,无分子间位能,体积 改变不影响热力学能。 T不变 真空 一、理想气体的热力学能和焓 对理想气体的焓: 即理想气体的焓也仅是温度的函数,与体积或压力 无关: 从焦耳实验得到:“ 理想气体的热力学能和焓仅是 温度的函数” 一、理想气体的热力学能和焓 对于没有相变化和化学变化且只作体积功的封闭 体系,其 与 之差为: 将H=U+pV 代入上式整理可得: 二、理想气体的C p 及C v 之差对于固体或液体体系,因其体积随温度变化很小, 近似为零,故 。 对于理想气体,因为: 即理想气体的C