定容熱

若系統在變化過程中保持體積恆定，此時的反應熱稱為定容熱，用符號Q_v表示。

基本介紹

• 中文名：定容熱
• 外文名：Constant volume heat
• 套用學科：熱力學化學

定義

當只做體積功的化學反應在密封的容器中進行時，反應體系的體積不變，即體積變化量為零(ΔV=0)，所以體積功也為零(W=-pΔV=0)。

依照熱力學第一定律，此時體系的熱力學能ΔU變化：

ΔU=Q+W=Q_v-pΔV=Q_v

上式中：Q_v為定容熱，下標的V表示體積不變，其物理意義是：在定容只做體積功而不做其它功的條件下，系統熱力學能的改變數在數值上等於定容熱。

性質

定容熱即表明體積功W為0，所以封閉系統從環境吸收)的熱全部用於系統增加其熱力學能，或者封閉系統從環境放出的熱全部源於系統其熱力學能的減少。

套用

定容熱可以用特定的儀器“彈式量熱計”測定，如右圖所示。反應物就放置在密封的鋼彈里，並通入高壓氧氣，再將鋼彈放入有絕熱外幣的量熱器中。量熱器內有一定量的水，還有溫度計和攪拌器。反應時通電是鋼彈內的反應物在高壓中燃燒，放出的熱使量熱器中水的溫度升高，整個一起系統溫度變化可以通過溫度計測得。整個儀器系統的熱容也稱為”水當量‘，可以用已知燃燒熱的標準物質進行標定。常用的苯甲酸作為標準物，其定容燃燒熱是-3227kJ·mol^-1(298.15K)。在反應過程中鋼彈的體積可認為沒有發生變化，這樣就測得定容反應熱。