Залежність теплоємності від температури - студопедія
На практиці відзначено, що теплоємність залежить від температури.
Існує три види залежно теплоємності від температури:
- яка не залежить від температури;
- лінійно залежить від температури;
- нелінійно залежить від температури.
Теплоємність, яка не залежить від температури
Молекулярно - кінетична теорія теплоємності, яка не враховує залежності теплоємності ідеального газу від температури, встановлює значення кіломольних теплоемкостей і k в залежності від атомності газів.
Таблиця теплоємностей не залежать від температури приведена в додатку 3.
При викладі матеріалу цієї теми допускалося, що теплоємність є величина постійна. Таке спрощення припустимо в розрахунках, що не вимагають великої точності, особливо, якщо вони стосуються явищ, що протікають в області порівняно невисоких температур і при невеликих інтервалах. Насправді ж теоретичними дослідженнями і досвідом встановлено, що лише теплоємності одноатомних ідеальних газів є величинами постійними, незалежними від температур і тисків. Що стосується теплоемкостей інших газів, то вони істотно залежать від температури, зростаючи з її збільшенням, а теплоємності парів залежать не тільки від температури, але ще і від тиску.
Тому для отримання більш достовірних значень газових теплоемкостей необхідно розглядати їх як величини змінні, що залежать від температури.
Справжньою теплоємністю називається відношення елементарного кількості теплоти, яке повідомляється термодинамічної системи в будь-якому процесі до нескінченно малої різниці температур.
Використання справжньої теплоємності на практиці утруднено, тому для практичних розрахунків зазвичай користуються поняттям середньої теплоємності.
Середній теплоємністю в межах температур від Т1 до Т2 називається середня витрата тепла для підвищення температури на 1 ° С в цьому інтервалі температур. Вона позначається буквою сm.
Значення середніх теплоємностей зазвичай наводяться в таблицях в інтервалі від 0 до t ° С.
Теплоємність, лінійно залежить від температури
Цей вид теплоємності підпорядковується рівнянню примою лінії.
де С0 - теплоємність при 0 ° С;
tср. - середня температура при нагріванні тіла від t1 до t2.
Таблиця теплоємностей. лінійно залежить від температури приведена в додатку 4.
Теплоємність, нелінійно залежить від температури
Цей вид теплоємності застосовується для найбільш точних термодинамічних розрахунків.
де - середня теплоємність при нагріванні газу від 0 до t2.
- середня теплоємність при нагріванні газу від 0 до t1.
Таблиця теплоємностей, нелінійно залежить від температури, приведена в додатку 5.
Для термодинамічних розрахунків часто доводиться знаходити теплоємність газових сумішей. Для цього пропонується використовувати наступні співвідношення:
Масова теплоємність газової суміші дорівнює сумі творів масових теплоємностей компонентів суміші на їх масову частку.
Об'ємної теплоємність газової суміші дорівнює сумі творів об'ємних теплоємностей компонентів суміші на їх об'ємну частку.
Мольная теплоємність газової суміші дорівнює сумі творів мольних теплоємностей компонентів суміші на їх мольну частку.