При передаче телу тепла его температура повышается. Характеристикой “отзывчивости” тела на передачу тепла является теплоемкость. Обозначают теплоемкость буквой C. Она определяется так:
(20)
где dT - изменение температуры тела, произошедшее при получении тепла dQ. Чем больше теплоемкость, тем труднее тело нагреть.
Допустим тепло передается газу, который с достаточной точностью описывается уравнением состояния идеального газа. Если тепло передается запечатанному газу при постоянном объеме, то теплоемкость в таком процессе называется теплоемкостью при постоянном объеме. Обозначается CV. Поскольку в данном процессе dU=dQ, теплоемкость равна:
(21)
С учетом соотношений (3) и (5) для одноатомного газа находим:
(22)
Для двухатомного газа -
(23)
Чаще приходится иметь дело с теплоемкостью, отнесенной к одному молю. Эту теплоемкость называют молярной теплоемкостью.
Процессы, протекающие в доступных атмосфере пространствах, происходят при постоянном давлении. Нагревание газа в таких условиях сопровождается расширением. При этом газ совершает работу. Для равного повышения температуры в изобарическом процессе придется передать больше тепла, чем в изохорическом процессе. Из первого начала имеем:
dU=dQ-PdV Þ dQ=dU+PdV. (24)
Учтем, что dU=CVdT. Кроме того, из уравнения состояния следует, что
PdV=nRdT. (25)
Теплоемкость при постоянном давлении CP оказывается равной
(26)
Для молярных теплоемкостей сV и cP имеем уравнение Майера
cP-сV=R. (27)
