Ideal Gas Heat Capacity Differences

Ideal gas heat capacities depend on whether the gas is heated at constant volume or constant pressure. At constant volume, the heat absorbed only raises the internal energy of the system. No work is done in this case.

At constant pressure, the situation is different. The heat absorbed increases t...

考虑两个装有理想气体的相同烧瓶，它们处于不同的温度下，可经历不同的热力学过程。

假设在定容过程中，将第一个烧瓶中气体的温度升高至与第二个烧瓶的温度相等。

然后，其内能将与热量变化相同，并可用摩尔热容表示。

在等压过程中，如果温度升高相同的幅度，则系统的内能会发生变化，同时会对外做功。

由于内能是状态函数，因此系统在两个过程中内能的变化相同。

利用理想气体状态方程的微分形式，可将所做的功表示为温度变化的函数。

通过消去两侧的公因子，得到两种过程中摩尔热容之间的关系。

此处，R 为通用气体常数，因此，在等压过程中理想气体的摩尔热容始终大于等容过程中的摩尔热容。