对于单原子理想气体,其仅有三个平动自由,根据能均分定理,可以知道,每个粒子的平均动能应该为3*0.5(kb)T,kb是玻尔兹曼常数.则对1mol此种气体,有总动能应为3*0.5(kb)T(NA),NA是阿伏伽德罗常数,由于热力学常数R=(kb)(NA)。
因此,总动能为1.5RT,由于为理想气体,分子间势能为0,因此,气体内能U=1.5RT。之后根据等体热容定义式:CV=dU/dT,将内能代入就有CV=1.5R对于等压热容。
根据定义,为Cp=dH/dT,由焓与内能关系式H=U+pV,将理想气体状态方程pV=nRT代入,则有H=U+nRT,对摩尔热容,有n=1mol,故有H=U+RT=1.5RT+RT,最终可得等压热容为Cp=dH/dT=2.5R。
扩展资料:
热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象中的应用, 确定了热力过程中热力系与外界进行能量交换时, 各种形态能量数量上的守恒关系。
热力学第二定律是阐明与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。由于工程实践中热现象普遍存在, 热力学第二定律应用范围极为广泛。
诸如热量传递、热功互变、化学反应、燃料燃烧、气体扩散、混合、分离、溶解、结晶、辐射、生物化学、生命现象、信息理论、低温物理、气象以及其他许多领域。