题目
单原子分子理想气体摩尔定容热容CV,m=______,摩尔定压热容Cp,m=______;双原子分子理想气体摩尔定容热容CV,m=______,摩尔定压热容Cp,m=______。
单原子分子理想气体摩尔定容热容CV,m=______,摩尔定压热容Cp,m=______;双原子分子理想气体摩尔定容热容CV,m=______,摩尔定压热容Cp,m=______。
题目解答
答案
答案:单原子分子理想气体摩尔定容热容CV,m=__(3/2)R____,摩尔定压热容Cp,m=_(5/2)R___;双原子分子理想气体摩尔定容热容CV,m=___(5/2)R_____,摩尔定压热容Cp,m=_(7/2)__R___。
解析:
计算公式:CV,m=(i/2) Cp,m=[(i+2)/2]R
单分子有3个自由度,i=3
CV,m=(3/2)R
Cp,m=[(3+2)/2]R=(5/2)R
双原子分子有5个自由度,i=5
CV,m=(5/2)R
Cp,m=[(5+2)/2]R=(7/2)R
解析
考查要点:本题主要考查理想气体的摩尔定容热容($C_{V,m}$)和摩尔定压热容($C_{p,m}$)的计算,需结合分子自由度进行推导。
解题核心思路:
- 自由度与热容的关系:理想气体的热容由分子自由度决定。单原子分子有3个自由度(平动),双原子分子有5个自由度(平动+转动)。
- 公式推导:
- 定容热容:$C_{V,m} = \frac{i}{2}R$($i$为自由度)
- 定压热容:$C_{p,m} = C_{V,m} + R = \frac{i+2}{2}R$
破题关键:明确不同分子类型的自由度,并代入公式计算。
单原子分子理想气体
- 自由度:单原子分子仅平动,$i = 3$。
- 定容热容:
$C_{V,m} = \frac{i}{2}R = \frac{3}{2}R$ - 定压热容:
$C_{p,m} = \frac{i+2}{2}R = \frac{3+2}{2}R = \frac{5}{2}R$
双原子分子理想气体
- 自由度:双原子分子平动+转动,$i = 5$。
- 定容热容:
$C_{V,m} = \frac{i}{2}R = \frac{5}{2}R$ - 定压热容:
$C_{p,m} = \frac{i+2}{2}R = \frac{5+2}{2}R = \frac{7}{2}R$