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      考慮體積勢能的范氏氣體定壓熱容公式和內(nèi)能公式

      2024-06-06 04:36:01王子佳
      科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2024年33期
      關(guān)鍵詞:范氏熱容熱學(xué)

      王子佳

      一、考慮體積勢能的范氏氣體定壓熱容公式的導(dǎo)出

      N摩爾的范氏氣態(tài)方程可寫為

      范氏氣體等壓膨脹吸收的熱量,一部分增加氣體分子的動(dòng)能,一部分增加氣體分子的勢能(體積勢能和引力勢能),一部分反抗外力做功。

      增加的動(dòng)能微分式為

      而增加的分子勢能(體積勢能和引力勢能)等于反抗分子壓強(qiáng)(體積壓強(qiáng)和引力壓強(qiáng))所做的功。

      由(1)式知,分子壓強(qiáng)(體積壓強(qiáng)和引力壓強(qiáng))所做的功為

      則分子勢能的增量為

      由(1)式知,反抗外力做的功為

      設(shè)范氏氣體等壓膨脹吸收的熱量為dQ,則

      則范氏氣體的定壓熱容Cp

      (6)式便是考慮體積勢能的范氏氣體定壓熱容公式。

      二、考慮體積勢能的范氏氣體內(nèi)能公式的導(dǎo)出

      由前面(2)式、(3)式知,范氏氣體內(nèi)能的微分為

      對(duì)(8)式兩邊積分得

      (9)式便是考慮體積勢能的范氏氣體內(nèi)能公式。

      三、結(jié)語

      (6)式和(9)式都是符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的,同時(shí),(6)式也是經(jīng)得起焦湯實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的,所以,這兩個(gè)公式都是正確的,(6)式和(9)式的提出,是科學(xué)史上的一大進(jìn)步!

      參考文獻(xiàn):

      [1]教育部組織編寫、聶宜如,熱學(xué),人民教育出版社.2003.

      [2]范宏昌,熱學(xué),科學(xué)出版社.2003.

      [3]張玉民、熱學(xué).(第二版)科學(xué)出版社.2006

      [4]趙凱華.羅蔚茵.新概念物理教程.熱學(xué).(第二版)高等教育發(fā)版社,2005.

      單位:廣西環(huán)江縣洛陽鎮(zhèn)紅安社區(qū)

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