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1、9.5 理想气体的内能和CV，Cp一、一、理想气体的内能理想气体的内能 内能内能 E 与与 p,V,T 关系如何？关系如何？焦耳试验焦耳试验(1845年)问题：问题：温度读温度读数不变数不变膨胀前后气体温度不变膨胀前后气体温度不变打开阀门打开阀门气体绝热自由膨胀过程中气体绝热自由膨胀过程中气体的内能仅是其温度的函数。气体的内能仅是其温度的函数。称为焦耳定律称为焦耳定律绝绝热热说明说明焦耳实验是在焦耳实验是在1845年完成的年完成的,当时温度计的精度为当时温度计的精度为 0.01，没有测出水温的微小变化。没有测出水温的微小变化。通过改进实验或其它实验方法（焦耳通过改进实验或其它实验方法（焦耳-汤
2、姆孙实验）汤姆孙实验）,证证实仅理想气体有上述结论。即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，与体积无关内能仅仅是温度的函数，与体积无关。下一章我们就会知道：下一章我们就会知道：刚性理想气体的内能为刚性理想气体的内能为其中其中 ：气体的摩尔数，：气体的摩尔数，i i：与气体分子结构有关：与气体分子结构有关单原子气体单原子气体 i=3 i=3；双原子；双原子 i=5 i=5，多原子，多原子 i=6 i=6 E=（i/2）RT 二、二、理想气体的摩尔热容理想气体的摩尔热容CV、Cp 和内能的
3、计算和内能的计算 1.定体摩尔热容定体摩尔热容CV在在定体定体过程中，过程中，1 mol 理想气体经吸热理想气体经吸热 Q，温度变化，温度变化 T1 mol 理想气体的状态方程为理想气体的状态方程为两边对两边对 T 求导，因求导，因 p=常量，有，有在等压过程中，在等压过程中，1 mol 理想气体经吸热理想气体经吸热 Q，温度变化，温度变化 T 迈耶公式迈耶公式 比热容比比热容比 2.定压摩尔热容定压摩尔热容Cp 单原子分子单原子分子 刚性双原子分子刚性双原子分子 刚性多原子分子刚性多原子分子定体摩定体摩尔热容尔热容定压摩定压摩尔热容尔热容比热比热容比容比3R/25R/2 3R5R/27R/2 4R5/37/54/3热力学第一定律热力学第一定律解解又又 初、末两态遵守理想气体状态方程，所以有初、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，体积为如图，一绝热密封容器，体积为V0，中间用隔板分成相等，中间用隔板分成相等的两部分。左边盛有一定量的氧气，压强为的两部分。左边盛有一定量的氧气，压强为 p0，右边一半，右边一半为真空。为真空。例例求求把中间隔板抽去后，把中间隔板抽去后，达到新平衡时达到新平衡时 气体的压强。气体的压强。绝热绝热自由膨胀过程自由膨胀过程