Теплоємність - студопедія

Теплоємність - кількість тепла # 948; Q, яке необхідно повідомити тілу, щоб підвищити його температуру на один градус:

1) молярну теплоємність дорівнює кількості тепла # 948; Q, яке необхідно повідомити кіломолю речовини, щоб підвищити його температуру на один градус

2) масову (питому) теплоємність дорівнює кількості тепла # 948; Q, яке необхідно повідомити одиниці маси речовини, щоб підвищити його температуру на один градус

3) об'ємна теплоємність дорівнює кількості тепла # 948; Q, яке потрібно повідомити одиниці об'єму речовини, щоб підвищити його температуру на один градус

З зіставлення формул (7.16) і (7.17)

Теплоємність залежить від характеру термодинамічного процесу, при якому система отримує тепло. У зв'язку з цими вводиться поняття теплоємності при постійному обсязі Cv і тиску Сp.

Теплоємність при постійному обсязі визначається в ізохоричному процесі, при якому обмін енергією між газом і зовнішнім середовищем відбувається тільки в формі теплопередачі і підводиться тепло витрачається лише на зміну внутрішньої енергії газу.

Молярна теплоємність при постійному обсязі

де R- універсальна газова стала.

Молярна теплоємність ідеального газу при постійному обсязі залежить тільки від числа ступенів свободи молекул.

Теплоємність при постійному тиску визначається для изобарического процесу, при якому обмін енергією відбувається і в формі роботи, і в формі теплопередачі. Підводиться до газу тепло витрачається на зміну внутрішньої енергії газу і на вчинення ним роботи.

Молярна теплоємність при постійному тиску

Підставами останнім співвідношення замість PdV = і,

Ставлення молярних теплоємність при постійному тиску і об'ємі

Для одноатомних молекул газу (i = 3)

для жорстких двохатомних молекул (i = 5)

для жорстких трьохатомних і багатоатомних молекул (i = 6)

Теоретичні та експериментальні значення теплоємності при постійному обсязі наведені в таблиці 1 (див. Табл).

Відповідно до класичної теорії, теплоємність ідеальних газів не залежить від температури. Однак, теплоємність реальних газів залежить від температури, тому її визначають для кожного інтервалу температур окремо.

Зростання теплоемкостей в реальних двоатомних і багатоатомних газів з підвищенням температури пояснюється значним впливом коливального руху атомів всередині складних молекул на зміну їх енергії, а також термічної дисоціації молекул (розпад складних молекул на простіші). Витрата енергії на дисоціацію призводить до збільшення теплоємності газів.

Таблиця 1 - Теплоємність газів при постійному обсязі.

Число атомів і молекул

Число ступенів свободи