Теплоемкость
Нахождение истинных и средних теплоемкостей
Пример 12. Найти среднюю удельную теплоемкость кислорода при постоянном давлении при повышении его температуры от 600 до 2000С.
Решение. Искомую теплоемкость принимаем равной истинной удельной изобарной теплоемкости при средней температуре
;
=(600+2000)/2=1300С.
Находим в приложении 4 истинную удельную изобарную теплоемкость кислорода при температуре 1300С: ср=1,1476 кДж/(кгК). Это значение теплоемкости равно средней удельной изобарной теплоемкости кислорода в интервале температур 600-2000С.
Пример 13. Найти среднюю молярную изобарную теплоемкость углекислого газа при повышении его температуры от 200 до 1000С.
Решение. Найти эту теплоемкость можно по уравнению
.
Молярная масса углекислого газа равна 0,044 кг/моль. Среднюю удельную изобарную теплоемкость находим в табл. 2 прил. как истинную удельную изобарную теплоемкость при средней температуре 600С. ср = 1,1962 кДж/(кгК).
Следовательно, срm = 119620,044 = 526,33 кДж/(кгК).
Пример 14. Воздух, содержащийся в баллоне вместимостью 12,5 м3 при температуре 20С и давлении 1 МПа, подогревается до температуры 180С. Найти подведенную теплоту Q12 .
Решение. Воспользуемся уравнением:
Q12 =
.
Массу воздуха найдем из уравнения состояния, среднюю изохорную теплоемкость - по таблицам прил.4 для средней температуры, равной 100С.
В результате получим уравнение:
Q12 =
= 10612,5722,6160/(287,1(20+273))
= 17,18 МДж.
Задачи
Найти средние удельные изохорную и изобарную теплоемкости кислорода в интервале температур 1600 1200 С. Ответ:
= 0,778 кДж/(кгК),
= 1,0651 кДж/(кгК).
Найти среднюю молярную изохорную теплоемкость кислорода при нагревании его от 0 до 1000С. Ответ: 23,02 кДж/(мольК).
В помещении размером 6х5х3 м температура воздуха 27С при давлении 101 кПа. Найти, какое количество теплоты нужно отвести от этого воздуха, чтобы понизить его температуру до 17С при том же давлении. Средняя удельная изобарная теплоемкость воздуха равна 1,004 кДж/(кгК). Массу воздуха в помещении условно принять постоянной. Ответ: -1,06 МДж.