等容过程
等容过程是体积保持恒定的热力学过程。由于体积恒定，系统不工作，W=0。（“W”是功的缩写。）这可能是最容易控制的热力学变量，因为它可以通过将系统置于既不膨胀也不收缩的密封容器中获得。
热力学第一定律
要理解等容过程，您需要了解热力学第一定律，该定律规定：
“系统内能的变化等于系统从周围环境中增加的热量与系统对周围环境所做的功之差。”
将热力学第一定律应用于这种情况，你会发现：
因为delta-U是内能的变化，Q是系统内外的热传递，你可以看到所有的热量要么来自内能，要么进入增加内能的过程。
定容
可以在不改变体积的情况下对系统进行操作，例如在搅拌液体的情况下。在这些情况下，一些来源使用“等容线”来表示“零功”，无论体积是否发生变化。然而，在大多数直接的应用中，如果体积在整个过程中保持不变，则无需考虑这种细微差别，这是一个等容过程。
实例计算
网站Nuclear Power是一个由工程师建立和维护的免费非营利在线网站，它给出了一个计算等容线过程的例子。
假设理想气体中存在等容热加法。在理想气体中，分子没有体积，也不相互作用。根据理想气体定律，压力与温度和量成线性关系，与体积成反比。基本公式是：
pV=nRT
哪里：
- p是气体的绝对压力
- n是物质的量
- T是绝对温度
- V是体积
- R是理想气体常数，或普适气体常数，等于玻尔兹曼常数和阿伏伽德罗常数的乘积
- K是开尔文的科学缩写
在该方程式中，符号R是一个称为通用气体常数的常数，对于所有气体具有相同的值，即R=8.31焦耳/摩尔K。
等容过程可用理想气体定律表示为：
p/T=常数
由于过程是等容的，dV=0，压力体积功等于零。根据理想气体模型，内能可通过以下公式计算：
∆U=m cv∆T
其中，特性cv（J/摩尔K）称为恒定体积下的比热（或热容），因为在某些特殊条件下（恒定体积），它将系统的温度变化与通过热传递增加的能量量联系起来。
由于这个系统没有做功，也没有做功，热力学第一定律规定∆U=∆Q.因此：
Q=m cv∆T
- 发表于 2021-09-23 15:01
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- 分类：物理
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