大学物理第9章第3节气体的摩尔热容量课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.3 气体的摩尔热容量,热容量:,一定质量的系统经历一个无限,小的过程时, 系统吸收的热量 与系统温,度变化 之比.,一. 热容量和摩尔热容量,单位:,9.3 气体的摩尔热容量 热容量: 一定质量的,1,:,物质的摩尔数.,比热容:,单位质量的热容量.,摩尔热容量:,一摩尔物质的热容量.,单位:,热容量是一个过程量.,2,常用的两个热容量-定体摩尔热容量,和定压摩尔热容量.,液体和固体的定压摩尔热容量和定体,摩尔热容量大致相等, 气体的定压摩尔热容,量和定体摩尔热容量不相等.,常用的两个热容量-定体,3,二. 理想气体的摩尔热容量,1. 理想气体的定体摩尔热容量,1mol的理想气体在等体过程中热容量,(单原子分子),(双原子分子),(多原子分子),二. 理想气体的摩尔热容量 1. 理想气体的定,4,理想气体的内能与定体摩尔热容量的,关系,说明: 所有过程都满足这个关系,1mol的理想气体在等压过程中热容量,2. 理想气体的定压摩尔热容量,理想气体的内能与定体摩尔热容,5,迈耶 (Mayer) 公式,对1mol理想气体,内能,状态方程,迈耶 (Mayer) 公式,6,当温度升高 1K 时, 1mol 的理想气体在,等压过程吸收的热量要比在等体过程中吸,收的热量多8.31J.,当温度升高 1K 时, 1mol 的理想气体,7,比热容比,或,绝热系数 ( ):,定压摩尔热,容量与定体摩尔热容量之比.,3. 比热容比,(单原子分子),(多原子分子),(双原子分子),比热容比或绝热系数 (,8,P.243 表9-1,单原子分子和双原子分子的实验数据,与理论值符合得比较好; 而多原子分子的实,验值与理论值有明显的偏差.,这是由经典物理学在理论上的缺陷造,成的, 它没有考虑分子的量子效应. 如果用,量子理论来处理, 则理论值与实验数据就会,符合得比较好.,P.243 表9-1,9,三. 绝热过程,1. 绝热过程,绝热过程:,系统经历一个过程时, 系统,与外界没有热交换.,用绝热材料包裹的系统经历的过程与,进行得很快的过程近似地看成是绝热过程.,三. 绝热过程 1. 绝热过程,10,: 绝热系数 (比热容比),绝热方程,恒量1,恒量2,恒量3,11,交点 处,绝热线:,绝热过程的过程曲线,绝热线与等温线相似, 但绝热线比等温,线陡.,交点 处,12,2. 绝热方程的推导,2. 绝热方程的推导,13,恒量2,恒量3,恒量,恒量1,恒量2恒量3恒量恒量1,14,例9.1,1mol单原子理想气体状态,先等体加热至压强,增大l倍, 再等压加,热至体积增大l倍,最后再经绝热膨胀,使其温度降至初始,温度. 试求: (1) 状态 的体积 ; (2) 整个过,程对外作的功; (3) 整个过程吸收的热量.,例9.1 1mol单原子理想气体状态,15,状态 :,解,(1) 根据状态方程,状态 :,16,过程 为绝热过程,过程 为绝热过程,17,(2),过程,过程,过程,(2) 过程,18,大学物理第9章第3节气体的摩尔热容量课件,19,(3),方法一,整个过程吸收的,热量等于各分过程吸,收热量之和.,过程,(3) 方法一,20,过程,过程,21,过程,过程,22,对整个过程 ,方法二,利用热力学第一,定律求解,对整个过程,23,例 10.2,某理想气体,的 关系如图所示, 由,初态 经准静态过程直线,变到终态 , 已知该理,想气体的定体摩尔热容量, 求该理想气体在 过程中的摩尔,热容量.,解,过程的方程,例 10.2 某理想气体,24,对1mol理想气体,热力学第一定律,设该过程的摩尔热容量为 ,对1mol理想气体 热力学第一,25,大学物理第9章第3节气体的摩尔热容量课件,26,作业:,(P. 282) 9.8,习题册:,(P. 10) 3, (P. 10) 四,作业:,27,