2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路的变温过程热的计算

电路的变温过程热的计算 电路的变温过程热的计算 一、摩尔定容热容CV,m与恒容热QV 二、摩尔定压热容Cp,m与恒压热Qp 三、CV,m与Cp,m的关系 四、 Cp,m与T的关系 五、平均摩尔定压热容 六、气体恒容变温和恒压变温过程热的计算 七、液体和固体变温过程热的计算 焓的特性： 对真实气体 理想气体的焓只是温度的函数 H＝f(T) H＝f(T，p) 四、QV = U、 Qp = H公式的意义 1. 将不可测量量U、 H转变为可测量QV与QP。 2. 将与途径有关的过程函数Q、转变为与途径无关 的状态函数的变化量U、H，可以用设计虚拟 过程进行计算。 一、摩尔定容热容CV,m与恒容热QV 3. CV，m与QV、 U的关系 1. 摩尔定容热容定义： 无相变化、无化学变化时，1mol 物质在恒容、 非体积功为零条件下因温度升高 1 K 所需的热 2. 单位：Jmol-1K-1 (dV=0且W'＝0) 二、摩尔定压热容Cp,m与恒压热Qp 3. Cp，m与Qp、 H的关系 1. 摩尔定压热容定义： 无相变化、无化学变化时，1mol 物质在恒压、 非体积功为零条件下因温度升高 1 K 所需的热 2. 单位：Jmol-1K-1 (dp=0且W'＝0) 三、Cp,m与CV,m的关系 U = f (T，V) dUm = (Um/ T)V dT + (Um/ Vm)T dVm 1. 理想气体 3. 对凝聚体系 单原子理想气体：CV,m = 1.5R Cp,m = 2.5R 双原子理想气体：CV,m = 2.5R Cp,m = 3.5R Cp,m  CV,m = R 2. 真实气体　 常压下近似有： Cp,m  CV,m  R Cp,m  CV,m 四、Cp,m与T的关系 Cp,m=f (T) CV,m=f (T) 式中a、b、c、d、c' 均可从热力学手册中查到 Cp,m=a + bT Cp,m=a + bT + cT2 Cp,m=a + bT + cT2 + dT3 Cp,m=a + bT + c'T-2 五、平均摩尔定压热容 1. 定义 2. 表示方法 (1)列表；(2)曲线。 (注意温度使用范围) 3. 与真热容的关系 六、气体恒容变温和恒压变温过程热的计算 Qp=H=n[a(T2–T1)+b(T22–T12)/2+c(T23–T13)/3］ (1) 若CV,m、Cp,m与温度无关 (2) 若CV,m、Cp,m与温度有关 Cp,m=a + bT + cT2 例1： 某理想气体Cp,m＝1.4CV,m，在容积为200dm3的容器中，其温度为20C，压力为253.31kPa，求将该气体恒容加热至80C时所需的热。 例2： 5mol某双原子分子理想气体从300K、150kPa的始态经下列两种不同途径变化至225K、75kPa的末态。求过程的U、H 及两途径的Q和W。 　　途径a：先恒容冷却，再恒压加热 　　途径b：先恒压加热，再恒容冷却　 $$