【大学物理】热力学：气体的摩尔热容

①我们把系统与外界之间传递的能量叫作热量。

②向一个物体传递热量时，热量的量值计算式为Q=C（T2-T1），C叫作这一物体的热容。如果取一摩尔的物质，相应的热容叫作摩尔热容，用Cm表示，其定义为：1mol的物质，当温度升高1 K时所吸收的热量，叫作摩尔热容。

③同一种气体在不同过程中有不同的摩尔热容。

④利用摩尔热容计算质量为m的物体传递热量的公式可写为Q=m/M·Cm（T2-T1）

一、气体的摩尔定容热容

①气体的摩尔定容热容是指1 mol气体，保持体积不变，在没有化学反应和相变的条件下，温度升高1 K所吸收的热量，常用CV,m表示。

②由CV,m的定义式CV,m=（dQ）V/dT得CV,m=0.5iR，式中i是分子的自由度，R为摩尔气体常量。

③对于1 mol的理想气体，不论何种变化过程，都可用dE=CV,m dT来计算内能的增量。

二、气体的摩尔定压热容

①气体的摩尔定压热容是指1 mol气体，保持压强不变，在没有化学反应和相变的条件下，温度升高1 K所吸收的热量，常用Cp,m表示。

②由Cp,m的定义式Cp,m=（dQ）p/dT 得Cp,m=CV,m+R=（1+0.5i）R该式称为迈耶公式，说明理想气体的摩尔定压热容较之摩尔定容热容大一常量R。 ③在实际应用中，常常要用到Cp,m和CV,m的比值，该比值通常用γ来表示，称为比热容比，即γ=Cp,m/CV,m =（i+2）/i，γ恒大于1. ④对各种气体来说，不管是单原子、双原子或多原子分子气体，两种摩尔热容之差（Cp,m-CV,m）都接近于R。

⑤对单原子分子和双原子分子气体来说，Cp,m、CV,m ，和γ的实验值与理论值符合的相当好，这说明经典的热容理论能近似地反映客观事实。

⑥对分子结构较复杂的气体，即三原子分子及以上的气体来说，如仍把三原子以上分子都作为具有6个自由度的自由刚体看待时，则理论值与实验值并不符合。