Удельной теплоемкостью называют количество теплоты q, которое требуется для изменения температуры единицы количества вещества на один градус: с = q/ΔT; c = dq/dT.
В зависимости от способа измерения единицы количества вещества, характера термодинамического процесса и величины интервала температур различают несколько видов теплоемкостей.
- 1.В зависимости от единицы количества вещества – 1 кг, 1 м3, 1 кмоль – теплоемкость бывает массовой с [Дж/(кг · К)], объемной с' [Дж/(м3 · К)] и молярной µс [Дж/(кмоль · К)].
Связь между ними выражается зависимостью
c = с'/ρн = µс/µ,
где ρн – плотность вещества при нормальных физических условиях.
Количество теплоты определяется по формуле
q = cm(T2 – T1) = с'V(T2 – T1) = µсn(T2 – T1),
Где m – масса газа; Vн – объем газа, приведенный к нормальным физическим условиям; n – число молей газа.
- 2.Теплоемкость зависит от характера процесса и свойств газа. В зависимости от способа подвода теплоты различают теплоемкость при постоянном давлении (изобарную) ср и теплоемкость при постоянном объеме (изохорную) cυ.
Ещё в 1942 г. один из основоположников закона сохранения и превращения энергии Ю.Р. Майер установил, что
µср - µсυ = µR = 8,3 кДж/(кмоль · К), или ср - сυ = R,
Где R – газовая постоянная.
Отношение k = ср/сυ называют показателем адиабаты.
- 3.Поскольку теплоемкость изменяется с температурой, в зависимости от интервала температур различают истинную (с) и среднюю (сm) удельные теплоемкости. Истинной называют теплоемкость с = dq/dT, соответствующую бесконечно малому интервалу температур, а средней – теплоемкость сm = q/(T2 - T1), соответствующую конечному интервалу температуры.
При практических расчетах обычно пользуются табличными данными средних теплоемкостей в интервале температур от 0 до t0С. В этом случае количество теплоты, требующейся для нагрева 1 кг рабочего тела от ) до t1 или до t2:
Где – табличные значения теплоемкостей в интервалах температур (0…t1) и (0…t2).
Количество теплоты, необходимое для нагрева 1 кг тела от t1 до t2 определяется следующим образом:
Компонент комментариев CComment