余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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理想气体热容与恒容(或恒压)变温过程熵变的计算公式

已有 625 次阅读 2024-5-3 23:02 |系统分类:教学心得

       本文拟利用热力学基本方程及热容,推导理想气体恒容(或恒压)变温过程熵变的计算公式,供参考.

  1. 热力学基本方程与热容

    对于理想气体元熵过程[1],有如下式(1)及(2)成立:

    dU=TdS-pdV=n·CV,mdT                   (1)

    dH=TdS+Vdp=n·Cp,mdT                  (2)

    式(1)、(2)中“CV,m”为理想气体的摩尔定容热容;Cp,m”为理想气体的摩尔定压热容.

  2. 理想气体恒容变温过程的熵变

    恒容条件下,由式(1)可得:

             (3)

    式(3)积分可得:

    ΔS=n·CV,m·ln(T2/T1)        (4)

  3. 理想气体恒压变温过程的熵变

    恒压条件下,由式(2)可得:

             (5)

    式(5)积分可得:

    ΔS=n·Cp,m·ln(T2/T1)        (6)

  4. 结论

    ⑴对于理想气体元熵过程,dU=TdS-pdV=n·CV,mdT dH=TdS+Vdp=n·Cp,mdT .

    ⑵同温度一样,压强、体积及熵也是影响理想气体热力学能(或焓)的重要因素.

参考文献

[1]余高奇. 压强、体积对理想气体热力学能的影响.http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.科学网博客, 2024,5.




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