热容为2.5R。
例如:
在A、C两状态,气体的pV相等,由理想气体状态方程可知,A、C两状态的温度相等,则气体在两状态的内能相等;
A→B过程为等压过程,气体体积减小,外界对气体做功:W=Fl=pSL=p△V=1×105×(4-1)×10-3=300J;
B→C过程是等容变化,气体不做功,在整个过程中,由热力学第一定律:△U=W+Q,可知:Q=△U-W=0-300=-300J,由此可知,在整个过程气体对外放热,放出的热量为300J。
三部分的能量
1、平动部分。
平动能级的相对间距微不足道,分子作热运动时总可看作是连续的,所以平动部分对热容的贡献可用能量均分定理来处理。分子的平动自由度对定容热容的贡献是而定容摩尔比热容是,R是摩尔气体常数。
2、转动部分。
组成多原子分子的原子愈重或数量愈多,转动惯量就愈大,转动的量子效应也就愈显现不出来。一般只考虑低温下较轻双原子分子气体转动的量子性;其他多原子分子或重原子的双原子分子一般可作经典处理。
3、振动部分。
绝大多数的多原子分子在常温下振动能级间距比热运动能量kT大得多,也不容易激发它参与热运动,所以对比热容也没有贡献;只有在高温时才有贡献;温度再高时可作经典处理。事实上,多于两个原子组成的气体分子几乎都不可能达到经典处理时的温度,因为这时多原子分子已经分解了。
热容为2.5R。
例如:
在A、C两状态,气体的pV相等,由理想气体状态方程可知,A、C两状态的温度相等,则气体在两状态的内能相等;
A→B过程为等压过程,气体体积减小,外界对气体做功:W=Fl=pSL=p△V=1×105×(4-1)×10-3=300J;
B→C过程是等容变化,气体不做功,在整个过程中,由热力学第一定律:△U=W+Q,可知:Q=△U-W=0-300=-300J,由此可知,在整个过程气体对外放热,放出的热量为300J。
扩展资料:
用能量均分定理计算定容摩尔比热容。若分子由N个原子组成,就有3N个自由度,其中质心平动自由度有3个,平动能ε有三个二次方项,对摩尔比热容的贡献为。
线型分子有两个转动自由度,转动能ε转有两个二次方项,对摩尔比热容的贡献为R;非线型分子有三个转动自由度,总可以找到三个主转动惯量轴,使转动能ε转有三个二次方项,所以对摩尔比热容的贡献为。
参考资料来源:百度百科-气体比热容
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