Cp是定压比热容,指的是在压强不变的情况下,气体温度随体积变化时吸收的热量。其数学表达式为Cp=dH/dT,其中H代表焓。
Cv是定容比热容,指的是在体积不变的情况下,气体温度随压强变化时吸收的热量。其数学表达式为Cv=dU/dT,其中U代表内能。当气体的温度为T,压强为P时,提供热量dQ时,气体的比热容可以表示为CpmdT=CvmdT+PdV。这里的dT代表温度的变化量,dV代表体积的变化量。
对于理想气体,其定容比热容和摩尔比热容可以用公式Cv,m=Rf/2和Cv=Rsf/2来计算,其中R=8.314J/(mol·K)。f代表气体的自由度数。
迈耶公式表明,定压比热容与定容比热容之差等于理想气体常数R,即Cp=Cv+R。而比热容比γ则定义为Cp/Cv。
多方比热容Cn可以表示为Cn=Cv-R/(n-1)=Cv(γ-n)/(1-n),其中n是多变指数。
对于固体和液体,可以使用比定压热容Cp来测量其比热容,即C=Cp。这可以通过定义的方法测量,即C=dQ/mdT。
Dulong-Petit规律指出,金属在一定温度范围内有一固定的摩尔热容,即Cp≈25J/(mol·K)。因此,cp=25/M,其中M为摩尔质量,比热容单位为J/(kg·K)。但当温度远低于200K时,这一规律不再适用,因为当温度趋近于0时,比热容也将趋于0。