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1、9.5 理想气体的内能和CV，Cp,一、理想气体的内能,内能 E 与 p,V,T 关系如何？,焦耳试验(1845年),问题：,温度读数不变,膨胀前后气体温度不变,打开阀门,气体绝热自由膨胀过程中,气体的内能仅是其温度的函数。称为焦耳定律,绝热,说明,焦耳实验是在1845年完成的,当时温度计的精度为 0.01，没有测出水温的微小变化。,通过改进实验或其它实验方法（焦耳-汤姆孙实验）,证实仅理想气体有上述结论。即,焦耳定律：在气体温度不太低，压强不太大的情况下，其内能仅仅是温度的函数，与体积无关。,下一章我们就会知道：刚性理想气体的内能为,其中：气体的摩尔数，i：与气体分子结构有关,单原子气体 i
2、=3；双原子 i=5，多原子 i=6,E=（i/2）RT,二、理想气体的摩尔热容CV、Cp 和内能的计算,1.定体摩尔热容CV,在定体过程中，1 mol 理想气体经吸热 Q，温度变化 T,1 mol 理想气体的状态方程为,两边对 T 求导，因 p=常量，有,在等压过程中，1 mol 理想气体经吸热 Q，温度变化 T,迈耶公式,比热容比,2.定压摩尔热容Cp,单原子分子,刚性双原子分子,刚性多原子分子,定体摩尔热容,定压摩尔热容,比热容比,3R/25R/2 3R,5R/27R/2 4R,5/37/54/3,热力学第一定律,解,又 初、末两态遵守理想气体状态方程，所以有,如图，一绝热密封容器，体积为V0，中间用隔板分成相等的两部分。左边盛有一定量的氧气，压强为 p0，右边一半为真空。,例,求,把中间隔板抽去后，达到新平衡时 气体的压强。,绝热,自由膨胀过程,
