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xili1988

铜虫 (小有名气)

[求助] 怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊

已知恒压摩尔热容与温度的函数关系式:
Cpm = 277.3 - 658.8*10^(-5)•T - 1914100•T^(-2) - 2265.6•T^(-0.5)
起始温度为298.15K,吸收的1kJ的热量后,升高了多少温度?怎么算啊?谢谢!

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-21 at 21:38 ]
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
xili1988: 金币+2, 有帮助 2013-11-20 20:47:19
xili1988: 金币+2, 有帮助 2013-11-22 22:12:18
因为
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊

所以
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-1

因为a, b, c是已知的,起始温度T1,吸收的热量Qp也是已知的,所以根据上述公式可以解出终态温度T2(至于上述这个方程具体怎么解,貌似只能用计算机解,或者找一个数代进去试一下,然后逐步调整,最后得到结果)

最后,升高的温度 ΔT = T2 - T1
I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
2楼2013-11-19 18:59:45
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xili1988

铜虫 (小有名气)

sddtc888: 编辑内容 2013-11-21 21:33
引用回帖:
2楼: Originally posted by sddtc888 at 2013-11-18 22:59:45
因为


所以


因为a, b, c是已知的,起始温度T1,吸收的热量Qp也是已知的,所以根据上述公式可以解出终态温度T2(至于上述这个方程具体怎么解,貌似只能用计算机解,或者找一个数代进去试一下,然后逐步调整 ...

我就想知道最后那个方程怎么解,谢谢!

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-21 at 21:33 ]
3楼2013-11-20 18:46:03
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
xili1988: 金币+6, ★★★★★最佳答案 2013-11-22 22:12:38
引用回帖:
3楼: Originally posted by xili1988 at 2013-11-20 18:46:03
我就想知道最后那个方程怎么解,谢谢!


...

因为
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-2

所以
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-3

怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-4

当Qp=1000J时,即
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-5
也就是
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-6

解上面的方程,即可得吸收1000J热量后物体的温度T,解方程的方法有很多种(当然手算解这个方程是不可能),给你介绍两种

(1)图像法
令y关于T的函数
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-7
做y关于T的函数图像,那么图像与T轴的交点即为方程的解,用Matlab这款软件画函数的图像,Matlab代码如下:

T=298:0.01:310;
y=277.3.*T-3.294*10^(-3).*T.*T+1914100.*T.^(-1)-4531.2.*T.^(0.5)-11563.78;
plot(T,y)

最后画得图像为:
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-8
通过图像,即可得物体吸收1000J热量后的温度T,T=306.21K

(2)计算机解方程法
直接使用Matlab自带的解方程功能,直接计算方程的数值解,Matlab代码如下:

y=@(T)277.3.*T-3.294*10^(-3).*T.*T+1914100.*T.^(-1)-4531.2.*T.^(0.5)-11563.78;
T=fzero(y,306)

解得T=306.21K

综上所述,物体吸收1000J热量后,温度升高到T=306.21K
所以升高温度ΔT=8.06K

其实这个问题可以估算,一般在温度范围不是很大的情况下,热容Cpm可以近似看成是一个常数的,我用Matlab做了热容Cpm关于温度T的函数图像:
怎么根据恒压摩尔热容与温度的函数关系式求升高的温度啊-9

从图上可以看出,热容随温度变化很小,基本维持在125J/K•mol附近,所以温度的改变可以近似计算:ΔT = Qp/Cpm = 1000/125 = 8K,跟解方程算出来结果几乎一样!

PS:附件里是y-T图像和Cpm-T图像[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-22 at 21:38 ]

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  • 附件 1 : y-T图.jpg
  • 2013-11-22 21:37:53, 51.99 K
  • 附件 2 : Cp-T图.jpg
  • 2013-11-22 21:38:06, 123.8 K
I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
4楼2013-11-22 21:04:15
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xili1988

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by sddtc888 at 2013-11-22 01:04:15
因为


所以




当Qp=1000J时,即

也就是


解上面的方程,即可得吸收1000J热量后物体的温度T,解方程的方法有很多种(当然手算解这个方程是不可能),给你介绍两种

(1)图像法
令y关于 ...

Thanks,很详细,我试着用迭代法做了
5楼2013-11-22 22:18:51
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a_zhao

铜虫 (正式写手)


求问楼主:你的恒压摩尔热容与温度的函数关系式是在哪找到的呀?是不是不同物质有不同的关系是呀?
6楼2013-12-11 20:08:59
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xili1988

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by a_zhao at 2013-12-11 00:08:59
求问楼主:你的恒压摩尔热容与温度的函数关系式是在哪找到的呀?是不是不同物质有不同的关系是呀?

是的,不同物质摩尔热容关系式中,a,b,c的值不一样,所以代进去得出的关系式Cp不一样

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
7楼2013-12-14 00:03:01
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