23.Теплоємність газу.

Теплоємності газів

2.1.Массовая, объёмная и мольная удельные теплоёмкости 2.1.Массовая, об'ємна і мольна питомі теплоємності

Известно, что подвод теплоты к рабочему телу или отвод теплоты от него в каком-либо процессе приводит к изменению его температуры. Відомо, що підведення теплоти до робочого тіла або відведення теплоти від нього в будь-який процес призводить до зміни його температури. Отношение количества теплоты, подведенной (или отведенной) в данном процессе, к изменению температуры называется теплоемкостью тела (системы тел): Відношення кількості теплоти, підведеної (або відведеної) в даному процесі, до зміни температури називається теплоємністю тіла (системи тіл):

, , (2.1) (2.1)

где де — элементарное количество теплоты; - Елементарне кількість теплоти; — элементарное изменение температуры. - Елементарне зміна температури.

Теплоемкость численно равна количеству теплоты, которое необходимо подвести к системе, чтобы при заданных условиях повысить ее температуру на 1 градус. Теплоємність чисельно дорівнює кількості теплоти, яку необхідно підвести до системи, щоб при заданих умовах підвищити її температуру на 1 градус. Так как единицей количества теплоты в СИ является джоуль, а температуры — градус К, то единицей теплоемкости будет Дж/К. Так як одиницею кількості теплоти в СІ є джоуль, а температури - градус К, то одиницею теплоємності буде Дж / К.

В зависимости от внешних условий и характера термодинамического процесса теплота У залежності від зовнішніх умов і характеру термодинамічного процесу теплота может либо подводиться к рабочему телу, либо отводиться от него. може або підбиватися до робочого тіла, або відводитися від нього. Учитывая, что система участвует в бесчисленном множестве процессов, сопровождающихся Враховуючи, що система бере участь в незліченній кількості процесів, що супроводжуються теплообменом, величина теплообміном, величина для одного и того же тела может иметь различные значения. для одного і того ж тіла може мати різні значення. В общем случае значение теплоёмкости У загальному випадку значення теплоємності лежит в интервале от лежить в інтервалі від до до , то есть она может быть любой положительной или отрицательной величиной. , Тобто вона може бути будь-позитивної чи негативною величиною.

Поэтому обычно в выражении (2.1) при теплоёмкости Тому зазвичай у виразі (2.1) при теплоємності указывается индекс вказується індекс , который характеризует вид процесса теплообмена , Який характеризує вид процесу теплообміну

. . (2.2) (2.2)

Индекс Індекс означает, что процесс подвода (или отвода) теплоты идет при постоянном значении какого-либо из параметров, например давления означає, що процес підведення (або відведення) теплоти йде при постійному значенні якого-небудь з параметрів, наприклад тиску , объема , Обсягу или других. або інших.

Ввиду того, что в термодинамике обычно рассматриваются квазистатические процессы теплообмена, теплоемкость З огляду на те, що в термодинаміці зазвичай розглядаються квазистатическим процеси теплообміну, теплоємність является величиной, относящейся к системе, которая находится в состоянии термодинамического равновесия. є величиною, що відноситься до системи, яка знаходиться в стані термодинамічної рівноваги. Таким образом, теплоемкости являются функциями параметров термодинамической системы. Таким чином, теплоємності є функціями параметрів термодинамічної системи. Для простых систем — это функции каких-либо двух из трех параметров: Для простих систем - це функції будь-яких двох з трьох параметрів: , , , , . .

Опыты показывают, что количество теплоты, подведенное к рабочему телу системы или отведенное от него, всегда пропорционально количеству рабочего тела. Досліди показують, що кількість теплоти, підведений до робочого тіла системи або відведений від нього, завжди пропорційно кількості робочого тіла. Для возможности сравнения вводят, как известно, удельные величины теплоемкости, относя подведенную (или отведенную) теплоту количественно к единице рабочего тела. Для можливості порівняння вводять, як відомо, питомі величини теплоємності, відносячи підведену (або відведену) теплоту кількісно до одиниці робочого тіла.

В зависимости от количественной единицы тела, к которому подводится теплота в термодинамике, различают массовую, объемную и мольную теплоемкости. Залежно від кількісної одиниці тіла, до якого підводиться теплота в термодинаміці, розрізняють масову, об'ємну і мольну теплоємності.

Массовая теплоемкость — это теплоемкость, отнесенная к единице массы рабочего тела, Масова теплоємність - це теплоємність, віднесена до одиниці маси робочого тіла,

. .

Единицей измерения массовой теплоемкости является Дж/(кг • К). Одиницею виміру масової теплоємності є Дж / (кг • К). Массовую теплоемкость называют Масову теплоємність називають также удельной теплоемкостью. також питомою теплоємністю.

Объемная теплоемкость — теплоемкость, отнесенная к единице объема рабочего тела, Об'ємна теплоємність - теплоємність, віднесена до одиниці об'єму робочого тіла,

, ,

где де и і — объем и плотность тела при нормальных физических условиях. - Обсяг і щільність тіла при нормальних фізичних умовах.

Объемная теплоемкость измеряется в Дж/(м ³ • К). Об'ємна теплоємність вимірюється в Дж / (м ³ • К).

Мольная Мольна теплоемкость — теплоемкость, отнесенная к количеству рабочего тела (газа) в молях, теплоємність - теплоємність, віднесена до кількості робочого тіла (газу) в молях,