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水比热容大于水蒸气,那为什么水蒸发还要吸热?

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/09 11:57:11
水比热容大于水蒸气,那为什么水蒸发还要吸热?
水比热容大于水蒸气,那为什么水蒸发还要吸热?
首先,物质单位质量内能不等于比热容乘以当前绝对温度.
对于气体,U=nCvT.n是摩尔量,Cv是等容热容.气体一般不用比热容这个概念.一定要说的话,只能说在大气压强下水蒸气的比热容为C0.确实有U=mC0T.但是液体和固体并非如此.
假设质量为m的水蒸气在373K(100℃)下内能为U0,其实它在373K处于液态时内能比U0还要小.
另外,液体汽化,体积急剧膨胀,对外做功,会损失能量.否则蒸气机的动力从哪里来呢.
最后纠正一下,物理学上没有“热能”这个概念.你说的那个是内能.平时常说的“热”,要么指温度,要么是“热量”,它用来描述物质内能变化:吸/放热.
再问: 液体的内能MS也是U=mC0T吧 373K,100kPa时,水的比热容为4200J/(Kkg),而水蒸气只有2000左右。 除开膨胀做工不算的话,是不是蒸发后的373K气体内能小于373k液体呢?
再答: “液体的内能MS也是U=mC0T吧”,不是的。比热容和气体摩尔热容的定义是不一样的。至于你说的水的比热容比水蒸气要大,而冰的比热容又和水蒸气相当,还要算上一个融化热,这样算到绝对零度确实不对劲,我要查查书。目前猜测应该是在超低温(-50℃以下)冰的比热容会发生一些变化。 膨胀做功只占汽化热很小的一部分。等温膨胀做功W=nRT ln(V末 / V初),气体汽化膨胀一般是1000多倍。算一算就知道其实没多少。