Основные определения и термодинамические представления
Основные определения и термодинамические представления Как известно из термодинамики, теплоемкость С есть отношение некоторого количества теплоты δQ, поглощенной системой, к изменению температуры системы dT, вызванному этой теплотой:
Теплоемкость единицы массы вещества называют удельной теплоемкостью, а одного моля – атомной или мольной теплоемкостью. Воспользовавшись выражением первого закона термодинамики: δ Q = dU + δ W, где dU – изменение внутренней энергии, а δ W – бесконечно малое количество работы, совершаемое системой над окружающей средой, а также учитывая, что δ W = рdV и, следовательно, δ Q = dU + рdV, получаем
При условии постоянства объема (V = сonst) из (1) получается выражение для теплоемкости при постоянном объеме
При условии постоянства давления (p = сonst) получается выражение для теплоемкости при постоянном давлении
Для твердых тел экспериментально измеряется теплоемкость постоянном давлении Сp, так как на практике легче определять изменение энтальпии. Используя обычные термодинамические соотношения, легко установить связь между Сp и СV:
где
|
(1)
(2)
. (3)
(4)
и 
– соответственно коэффициенты объемного термического расширения и всестороннего изотермического сжатия (сжимаемости). Для оценки принимается, что Сp ≈ CV (1 + 10-4 Т), т.е. при низких температурах разность Сp – СV очень мала и возрастает с температурой.
