2.8.3 Көлемі өзгергенде газдың істейтін жұмысы

Цилиндрде поршень астында газ бар болсын (2.8.3.1 – сурет).

2.8.3.1-сурет. Газдың ұлғаю жұмысы

Егер газ ұлғая отырып поршенді биіктікте көтерсе, онда газдың істейтін жұмысы:

(2.8.3.1)

болады, - газ көлемінің өзгерісі, S – поршеннің табанының ауданы.

Осы кездегі газдың істейтін толық жұмысы мынадай:

(2.8.3.2)

2.8.3.2-сурет. Изотермиялық процесс кезіндегі жұмыс

Газ жұмысының графигі (2.8.3.2)-суретте берілген. Жұмыс фигурасының ауданы арқылы анықталады.

2.8.4 Газдардың жылу сыйымдылығы. Майер теңдеуі

Заттың жылу сыйымдылығы деп сол заттың температурасын бір градусқа көтеруге қажетті жылу мөлшерін айтады:

(2.8.4.1)

Заттардың меншікті жылу сыйымдылығы деп 1 кг заттың температурасын 1 градусқа көтеруге керекті жылу мөлшерін айтады:

; (2.8.4.2)

Молярлық жылу сыйымдылық деп 1 моль газдың температурасын бір градусқа көтеруге кеткен жылу мөлшерін айтады:

(2.8.4.3)

мұндағы – мөл саны, – газ массасы, м – молярлық масса. Молярлық жылу сыйымдылықтың өлшем бірлігі: .

Молярлық жылу сыйымдылық пен меншікті жылу сыйымдылықтың байланысы төмендегідей:

(2.8.4.4)

Газдардың жылу сыйымдылығы тұрақты қысымдағы жылу сыйымдылық және тұрақты көлемдегі жылу сыйымдылық болып бөлінеді.

Газды тұрақты көлемде қыздырған жағдайда

жүйеге берілген жылу түгелдей ішкі энергияны арттыруға жұмсалады.

Бір моль газ үшін тұрақты көлемдегі молярлық жылу сыйымдылық (2.8.4.5)

болады. (2.8.1.3) формула бойынша

,

ендеше

(2.8.4.6)

болады.

Газды тұрақты қысымда қыздырған жағдайда бір моль газ үшін термодинамиканың бірінші заңы:

мұндағы - 1 моль газдың көлемі.

Ал тұрақты қысымдағы молярлық жылу сыйымдылық

(2.8.4.7)

болады.

Менделеев-Клапейрон теңдеуін қолданып:

немесе бұл формуланы төмендегідей жазуға болады:

(2.8.4.8)

(2.8.4.7) формуласына (2.8.4.5) мен (2.8.4.8)-ді қойғанда:

(2.8.4.9)

Бұл Майер теңдеуі делінеді.

(2.8.4.6) формуласын (2.8.4.9)-ға қойсақ:

(2.8.4.10)

шығады.

Сонда - ның -ға қатынасы мынаған тең:

(2.8.4.11)