理想气体比热、内能、焓和熵分析

理想气体的比热和热量为了计算在状态变化过程中的吸热量和放热量，我们引入了比热容的概念。一、比热容的定义比热容与我们前面所讲过的比容、比内能、比焓、比功等参数类似，它是一个比参数，那么它的广延参数就是热容， 所以在讲比热容之前我们先看一下热容。1.热容热容指的是物体在一定的准静态过程中，温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量，用符号 C 表示。根据热容的定义， 我们可以得到： 若工质在一定的准静态过程中，温度变化了△ T，过程中热量为 Q，那么这个过程中的比热为：QCT而物体的比热容是随温度变化的，并不是一个常数， 我们上面的表示方法仅仅表示的是工质在这一过程中的平均比热容，若我们精确的表示工质在某一温度处的热容，则：QCdT单位为 J/K 2.比热容用符号 c 表示，比热容是热容的比参数。比参数是广延参数与质量的比值。所以比热容的定义为： 1kg 物体在一定的准静态过程中温度升高或降低1K时吸收或放出的热量。CqcmdT单位： J/(kgK) 这个比容又叫比质量热容， 除了比质量热容外， 热容还有两种比参数， 分别是容积比热和摩尔比热。容积比热用符号 c’表示，指的是 1Nm3 工质在一定的准静态过程中温度升高或降低 1K 时吸收或放出的热量。单位为J/( Nm3K)。摩尔比热用符号 Mc 表示，指的是 1mol 工质在一定的准静态过程中温度升高或降低 1K 时吸收或放出的热量。单位为J/( molK) 。三个比容之间的关系：'McMcVm c二、理想气体的比热热量是过程参数， 其数值的大小与所进行的热力过程有关，同样比热也是过程参数，也与工质所进行的热力过程有关， 不同热力过程的比热值也是不相同的。在我们工程热力学的研究范围中，最常用到的比热有两种：一个是定容过程的比热，一个是定压过程的比热。定容过程：整个热力过程中工质的容积保持不变。比如固定容器中的气体被加热。定压过程： 整个热力过程中工质的压力保持不变。比如气缸活塞系统， 活塞上放一质量不变的重物，对工质进行加热的过程。两个过程的比热分别称为定容比热cv 和定压比热 cp。1.定容比热 cv1kg 物体在定容过程中温度变化1K 时吸收或放出的热量。定容过程的特点是：体积变化为0，即 dv=0 对于可逆过程：qdupdvdu∴vdupdvducdTdT即vducdT2.定压比热 cp1kg 物体在定压过程中温度变化1K 时吸收或放出的热量。定压过程的特点是：压力变化为0，即 dp=0 对于可逆过程：qdhvdpdh∴pdhvdpdhcdTdT即pdhcdT这两个式子只...