更新时间:2024-06-19 14:25
公式表示为:
对于理想气体,有: ,其中, 为气体的摩尔定容热容,R为摩尔气体常数。
摩尔定压热容与温度函数的关系,通常可以表示成如下的经验公式:
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式中a,b,c,c',d均为系数,具有不同的单位。使用这些公式时要注意所适用的温度范围。(详见《物理化学上册》附表)
由Cp,m的定义可知,利用Cp,m可计算物质的量为n的系统发生恒压的单纯pVT变化过程的Qp及该过程中系统的△H (式子1):
若系统发生不恒压的单纯pVT变化过程.该过程中系统△H的计算也要用到Cp,m,现分理想气体、凝聚态物质(液体、固体)两种情况予以讨论。
①理想气体 由焓的定义及理想气体状态方程有H=U+pV=U+nRT
因理想气体的热力学能U仅仅是T的函数,故理想气体的H=U+nRT也仅仅是T的函数,可写作式子2:
基于此结论,则可得出计算理想气体单纯pVT变化时的△H的通式,即式子3 :
所谓通式,是指理想气体发生单纯PVT变化时,不论过程恒压与否,均可用来计算理想气体单纯PVT变化过程的焓变△H。
但应注意的是,若过程不恒压,则过程的热与过程中系统的焓变不等,即Q≠△H。
②凝聚态物质
所谓凝聚态物质,是指处于液态或固态的物质,如液态水、固态金属铜等。对这类物质,在T一定时,只要压力变化不大,压力P对△H的影响往往可忽略不计,故凝聚态物质发生单纯pVT变化时系统的焓变,仅取决于始、末态的温度,即有式子4:
至于过程的△U,因△H=△U+△(pV).而对凝聚态系统△(pV)≈0,故有式子5:
需要注意的是,尽管凝聚态物质变温过程中系统体积变化很小,也不能认为是恒容过程。