等压过程

等压过程是压力不变的热力学过程。传递给一个系统的热量,既对它做功,又改变了系统的内能:

黄色部分的面积表示所做的功

根据热力学第一定律,其中W是系统所做的功,U是内能,Q是热量。系统所做的压强-体积功,定义为:(Δ表示整个过程中的变化,不是微分的意思)

由于压强是常数,因此

.

应用理想气体状态方程,等式变为

假设气体的质量是不变的。由于:

其中n物质的量,cV是等容摩尔热容。把最后两个方程代入第一个方程,得

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括号中的表达式是等压摩尔热容

等压过程在P-V图中是一条水平直线。如果方向是朝右面的,则过程是等压膨胀。如果方向是朝左面的,则过程是等压收缩。

焓的定义

等容过程由方程 描述。对于等压过程也有类似的方程。把第二个方程代入第一个方程,得

 

U + p V是一个状态函数,称为,用字母H表示。所以等压过程可以表示为:

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参见