物理化学关于 定压和焓、热力学能的问题。 ΔH=∫ Cp dT 和 ΔU=∫ Cv dT 是对任何气体在无相变和只做体积

1.物理化学关于 定压和焓、热力学能的问题。 ΔH=∫ Cp dT 和 ΔU=∫ Cv dT 是对任何气体在无相变和只做体积的情况下对于一切情况(无论等压 等温 等容等)都成立? 为什么。。?

2.假使第一问成立的话 那么 对于任意气体 在同温压力和体积不同时 一般内能和焓不同 那么 运用微分 U(p1,T)=U(p2,T)+∫ Cv dT=U(p1,T) 该式的上下线都是T 和 H(p1,T)=H(p2,T)+∫ Cp dT=H(p1,T) 该式的上下线都是T 为什么是错的?
不好意思 那个事定压热熔 少打了 不好意思

1 ΔH=∫ Cp dT 和 ΔU=∫ Cv dT仅对理想气体成立,实际气体温度不是很低、压强不是很高,例如常温常压,可以近似为理想气体,从而两式近似成立。即便常温常压,也有少数气体分子间作用力不可忽略(例如UF6),二式不成立。

对于一定量(特定种类的)理想气体,热力学能仅是温度的函数。这是焦耳实验得出的结论,称焦耳定律U=U(T)。容易导出Cv=(dU/dT)v,对于一定量理想气体,U是一元函数,则上述偏导数就是导数dU/dT,即Cv=dU/dT,从而dU=CvdT,作定积分即得原式。上述推导未涉及具体过程(未使用任何具体过程的条件),说明结论对任意过程均成立。至于相变过程一旦发生就不是气体了,自然U=U(T)的前提就不成立了。

类似一定量理想气体H也仅是温度的函数,Cp=(dH/dT)p=dH/dT,从而dH=CpdT。
而非理想气体U=U(T,V),H=H(T,p),上述结论就不成立了。

2 对于任意气体,温度不变怎么会得到U(p1,T)=U(p2,T)+∫ Cv dT?并且按你的意思,最后一个等于号后面应该是U(p2,T)吧?这实际上就是说任意气体只要T不变,p(或V)如何变都不改变U,当然是错误的。

如果以T,p为独立变量U=U(T,p),则全微分dU=(dU/dT)p dT+(dU/dp)T dp ,其中(dU/dT)p不等于Cv。注:对理想气体(dU/dp)T=0

后面类似,dH=(dH/dT)p dT+(d/H/dp)T dp =Cp dT +(dH/dp)T dp,T不变时,即dT=0,则有
ΔH=∫(dH/dp)T dp (积分限p1,p2),其中ΔH可写作H(p2,T)-H(p1,T),即

H(p2,T)=H(p1,T) + ∫(dH/dp)T dp。注:对理想气体(dHdp)T=0

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