Ф изика термодинамика бля лекции и вопросы / OF3_3_Teployomkost_Teplovye_mashiny_mini

3.3. Теплоёмкость. Тепловыеовые машины

3.3.1.Теплоёмкость идеального газа; закон Джоуля; физический смысл универсальной газовой постоянной; формула Майера; энтальпия термодинамической системы

3.3.2.Молекулярно-кинетический смысл теплоёмкости CV; теплоёмкости одноатомных и многоатомных газов

3.3.3.Отношение молярных теплоёмкостей γ

3.3.4.Адиабатический процесс; уравнение Пуассона

3.3.5.Политропический процесс

3.3.6.Обратимые и необратимые термодинамические процессы

3.3.7.Тепловые машины

3.3.8.Цикл Карно

3.3.9.Приведённая теплота; теорема Клаузиуса для обратимого и необратимого круговых процессов

3.3.10.Реальные тепловые машины

Удельная теплоёмкость

(Specific heat)

Удельная теплоёмкость c данного вещества

– количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы данного вещества на один градус:

c ≡ δQ m T

Удельная теплоёмкость

(Specific heat)

Удельная теплоёмкость измеряется в системе СИ в Дж·кг–1 ·К–1 , в системе СГС – кал·г–1 ·К–1 . Соотношение между ними: 1 кал·г–1 ·К–1 = 4184 Дж·кг–1 ·К–1 .

Удельная теплоёмкость обычно слабо зависит от температуры.

Удельные теплоёмкости cp при t = 20 ° C, теплота плавления q, теплота парообразования λ, температуры плавления t1 и кипения t2

Молярная теплоёмкость

(Molar heat capacity)

Для газов удобно пользоваться молярной

(мольной) теплоёмкостью C – количеством теплоты, необходимым для нагревания одного моля данного вещества на один градус:

Cm ≡ C ≡ δQ

νΔT

где ν – количество вещества.

Молярная теплоёмкость

(Molar heat capacity)

Молярная теплоёмкость в системе СИ измеряется в Дж·моль–1 ·К–1 .

Между молярной и удельной теплоёмкостями одного и того же вещества имеется соотношение:

C = cμ c = Cμ

где µ – молярная масса вещества; c – удельная теплоёмкость.

Атомная теплоёмкость

(Atomic heat capacity)

Атомная теплоёмкость – теплоёмкость 1

кг-атома вещества (единица измерения в системе СИ – Дж·кг-ат–1 ·К–1 ).

Теплоёмкости при постоянных объёме и давлении

(Specific heats at constant volume and pressure)

Количество теплоты, необходимое для нагревания газа на некоторую температуру, существенно зависит от дополнительных условий – характера изменения других макроскопических параметров, определяющих состояние газа, т. е. от давления и объёма.

Каждому процессу, характеризующемуся простейшим дополнительным условием типа V = const или p = const, будет отвечать своя теплоёмкость – CV (теплоёмкость при постоянном объёме) и Cp (теплоёмкость при постоянном давлении).

Heat capacities of monoatomic gas (Теплоёмкости одноатомного газа)

CV = 3 Nk

2

Cp = CV + Nk = 5 Nk

2

γ= Cp = 5

CV 3