范德瓦耳斯气体的热力学性质3(5)

讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。

可逆绝热过程是等熵过程，由式（2）得 S S0 程为

T(V b)

RCV

CV

dT

Rln(V b) 0积分可得到范德瓦尔斯气体的准静态绝热方T

常数

CV RCV

（11）

把范德瓦尔斯气体的状态方程代入上式，上式又可写为

a

(P 2)(V b)

V

4.2节流过程

常数 （12）

节流过程是一个等焓过程，尽管整个过程是不可逆的，我们可用热力学来联系它的初态和终态。真实气体通过节流过程可以发生焦——汤姆逊效应。焦——汤系数 的定义为

H)T

T1 V P)H [T()P V] (13) ( H PCP T

()P T

(

对于范德瓦尔斯气体，如我们取CV 尔热容之差CP CV

3

R可由范德瓦尔斯气体定压摩尔热容与定容摩2

R

2a(V b)2求得 1

RTV3

1RTV3 2a(V b)2

2CP

RTV3 3a(V b)22

R

VV b（）P 又

T[

RV3(V b)

32 （14） RT2aRTV 2a(V b) 3]2

(V b)V

将以上各式代入（14）式可得