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物理化学
焦耳实验与理想气体的热容
焦耳实验
Gay-Lussac在1807年，Joule在1843年分别做了如下实验：
b
气体 气体
a
B AA
W = 0 Q = 0 ∆ U Q =+ W 0
焦耳实验
∂U ∂U
dU dT + dV 0
∂T V ∂ V T
dU 0, dT 0, dV ≠ 0
∂U
0
∂V T ∂U ∂U
dU dT =+ dP
∂T ∂P
∂U p T
0
p
∂ T
焦耳实验
∆H =∆U + ∆(PV ) =∆U + nR∆T 0
U f (T )
H f (T )
理想气体的热容
对于1 mol理想气体的简单状态变化过程：
dH C dT (1)
m p ,m
dU C dT (2)
m V,m
dHm dUm =+ d ( pV ) (3)
将(1)、(2)两式代入 (3) ，得 (4)
C dT C dT =+ d ( pV )
p ,m V ,m
理想气体的热容
对于1 mol理想气体的简单状态变化过程：
d (pV ) RdT (5)
C dT C dT =+ RdT (6)
p ,m V ,m
C C =+ R
p ,m V ,m
nC nC =+ nR 即 Cp CV + nR
p ,m V ,m
理想气体的热容
Cv,m Cp,m γ
单原子分子 3 R 5 R 1.67
2
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