黄色部分的面积表示所做的功
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:
![{\displaystyle Q=\Delta U+W\,}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO80yjK5otG0otC4zNvFatzDngwQzNo0yjG5aDlDnge0aghEzAe5aDnC)
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)
![{\displaystyle W=\Delta (p\,V)}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO82aAnEnta4ytnCajGOnAzBzjhFo2nFyjiPzNa2otFFnAiPoqzAoNw4)
由于压强是常数,因此
.
应用理想气体状态方程,等式变为
![{\displaystyle W=n\,R\,\Delta T}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO9CotGOoqiOytdCoNw3oqeQagdAzqo3aDi0atnAzNw1zjlBotoNzAnD)
假设气体的质量是不变的。由于:
![{\displaystyle \Delta U=n\,c_{V}\,\Delta T}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO8OzDaNots5aDhDntFEnDJAzqw1aqo1ntCQoqvCnte4yqaQzje2o2eO)
其中n是物质的量,cV是等容摩尔热容。把最后两个方程代入第一个方程,得
![{\displaystyle Q=n\,c_{V}\,\Delta T+n\,R\,\Delta T}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO84ajJEoto2ytnFoNmPytJFnjlCote5ajK2atCQnDw0oNe0zga4ntrA)
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括号中的表达式是等压摩尔热容:
![{\displaystyle c_{p}=c_{V}+R}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO9BnAoNntrFagwOatGQzDrAaDC3ntG1ngw4o2aOntnBoNG5yjsQzqwO)
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[编辑]
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
![{\displaystyle Q=\Delta U+\Delta (p\,V)=\Delta (U+p\,V)}](https://amansaja.com/index.php?q=Mfv0Kfa6bO93MqTXLqrCMqiSL3dZb2hQMu9Onpz0p3oPb21BngBFb21FJgGRKArSngrOb3z2nO82aDlDaAhBzAhAnte1yqaQaAzFzji0nqi1njKPzNrDzja4nqe4njoO)
U + p V是一个状态函数,称为焓,用字母H表示。所以等压过程可以表示为:
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