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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真实气体热力学能变的影响因素

已有 2208 次阅读 2024-5-8 19:18 |系统分类:教学心得

       本文拟结合范德华方程[1],探究真实气体热力学能变的影响因素,供参考.

  1. 范德华方程

    范德华方程是具有一定物理模型基础的真实气体的半经验状态方程,参见如下式(1)所示:

              (1)

    式(1)中“pVTn”分别代表真实气体的压强、体积、温度及物质的量;“R”为摩尔气体常数;

“α、b”为与温度无关的范德华常数,通常可通过工具书获取.

       式(1)可变形为:

                             (2)

 2. 热力学基本方程

     对于真实气体发生的元熵过程,有下列热力学基本方程成立:

       dU=TdS-pdV                        (3)

       dH=TdS+Vdp                       (4)

       dG=-SdT+Vdp                      (5)

       dA=-SdT-pdV                       (6)

 3. 真实气体热力学能变的影响因素

     令真实气体热力学能U

     U=UT,V

     则: 

                               (7)

     恒温条件下,式(3)可得: 

                        (8) 

     式(6)结合麦克斯韦方程可得:

                                         (9)

     将式(9)代入式(8)可得:

                           (10)

     将式(2)代入式(10)可得:

                      (11)

     将式(11)代入式(7)可得:

                           (12)

     式(12)显示,真实气体的热力学能变,与体积、温度及物质的量相关.

 4. 结论

     真实气体的热力学能变:.

参考文献

[1]天津大学物理化学教研室编. 物理化学(上册,第四版).北京:高等教育出版社,2001,12:20



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