二、等压过程

图18-7

    系统的压强保持不变的过程,称为等压过程。如图18-7(a)所示,当对气缸内的气体缓慢加热时,系统的压强和体积都可能增大,若由外界对活塞施加一定的压力(如在活塞上放一重物),则在系统体积膨胀过程中,压强p可保持恒定。

         在等压过程中,系统从外界获得的热量,一部分用于增大内能,一部分用于对外作功,即

                        (dQ)p = dU - dA .                 (18-17)

如果系统从状态1(V1 ,T1 , p)按等压过程到达状态2(V2 ,T2 , p),则在p-V图上表示为与p轴垂直的直线段,如图18-7(b)所示。系统所吸取的热量可表示为

                        Qp = (U2 -U1 ) - A .               (18-18)

系统内能的增加可表示为

                       .             (18-19)

因为内能是态函数,它的变化与过程无关,所以式(18-19)可用于理想气体内能变化的任何过程。在等压过程中,外界对系统所作的功为

              .      (18-20)

将式(18-20)和式(18-19)代入式(18-18),可得

         .   (18-21)

系统在等压过程中所获得的热量也可以表示为

                        .                 (18-22)

比较式(18-22)和式(18-21),可以得到定压热容与定体热容之间的关系

                         Cp = CV  + nR ,

与式(18-12)的结论一致。

       
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