氣體動理論與理想氣體
莫耳熱容
把一莫耳物質升高 1 克耳文所需的熱量。它跟比熱很像,只是改成「每莫耳」而不是「每公克」,因此特別適合逐個分子地比較各種氣體。
精確地說,C = Q / (n dT),單位 J/(mol·K)。氣體有兩種:定容莫耳熱容 C_V,此時熱全部變成內能;定壓莫耳熱容 C_P,此時氣體膨脹向外推還要對外做功。兩者恰好相差一個 R:C_P - C_V = R(邁耶關係)。兩者之比 gamma = C_P / C_V,稱為絕熱指數。
數值:單原子理想氣體 C_V = (3/2)R、C_P = (5/2)R、gamma = 5/3;雙原子氣體在室溫 C_V = (5/2)R、gamma = 7/5。因為這些值取決於自由度,量出 gamma 其實就能反推分子結構。
氦(單原子)的 gamma 約 1.67,而空氣(主要是雙原子的氮與氧)約 1.40。
每莫耳升溫 1 K 所需的熱。
對氣體而言 C_P 一定大於 C_V,因為在定壓下有一部分熱拿去做膨脹功,而不是全用來升溫。
又称
另见