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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准静态过程与平均摩尔定压热容

已有 629 次阅读 2023-1-28 12:48 |系统分类:教学心得

          本文拟探究平均摩尔定压热容(image.png与准静态过程的内在关联. 

1. 摩尔定压热容(Cp,m)

         恒压条件下,对于纯pVT变化,1摩尔某物质温度每变化1℃(或1K)所吸收(或释放)的热量,称该物质

的摩尔定压热容(Cp,m);可表示为:image.png      (1)

        由式(1)可得:image.png                 (2)

        通常情况下,物质的摩尔定压热容为温度函数,可表示为:

        image.png          (3)

2. 恒压热效应(Qp

        恒压条件下pVT变化恒压热效应(Qp)的获取,必须对式(2)进行积分,参见如下式(4):

        image.png         (4)

       将式(3)代入式(4)可得:

       image.png        (5)

         式(5)积分,同样要求摩尔定压热容的温度函数F(T)必须为准静态过程函数,即:要求函数F(T)对应热力学过程

必须满足过程任意瞬间系统均无限小偏离平衡,并随时可恢复平衡,过程连续,无间断,可积可微.

        现阶段平衡态热力学采用平均摩尔定压热容(image.png)形式[1],一定程度上遮掩了准静态热力学过程的事实.

3. 结论

       由摩尔定压热容(Cp,m)获取恒压条件下纯pVT变化恒压热效应(Qp)时,客观要求热力学过程必须为准静态过程;平均摩尔定压热容(image.png一定程度上遮掩了准静态热力学过程的事实.

参考文献

[1]余高奇. 热容与熵增原理在热力学中的几点应用. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666. 科学网博客, 2023,1




https://m.sciencenet.cn/blog-3474471-1373815.html

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