Теплоемкость

При нагревании или охлаждении разлитых тел происходит изменение их температуры. Для различных тел изменение температуры различно и зависят от их свойств. Под теплоемкостью будем понимать количество тепла, сообщенного единице количества вещества для изменения его температуры на 1 К. Различают массовую, объемную и мольную теплоемкость. Под массовой теплоемкостью С, кДж/кг×К понимают количество тепла, сообщенного 1 кг вещества для изменения его температуры на 1 К. Под объемной С', кДж/м³×К теплоемкостью понимают количество тепла, сообщенное 1 м³ вещества при нормальных условиях для изменения его температуры на 1 К. Под мольной μ C, кДж/кмоль×К теплоемкостью понимают количество тепла, сообщенное 1 кмолю вещества для изменения его температуры на 1 К. Между этими теплоемкостями существует определенная связь:

; ; .

Теплоемкость рабочего тела зависит от температуры С = f (t).

Среднее значение теплоемкости в заданном интервале температур t ₁ – t ₂ может быть представлено

.

Как будет показано в дальнейшем, величина теплоемкости зависит от характера протекания термодинамического процесса. Большое значение в термодинамике имеют значения теплоемкости изобарного С_р и изохорного С_v процессов. Отношение – называют показателем адиабаты.

Молекулярно-кинетическая теория строения вещества позволяет определить приближенно мольные, изобарные и изохорные теплоемкости идеального газа в зависимости от его атомности, табл. 2.

Таблица 2

Газы	Теплоемкость кДж/кмоль×К
μ Сv	μ Ср
одноатомные	12,56	20,93
двухатомные	20,93	29,31
трех- и многоатомные	29,31	37,68

 

Итак, теплоемкость зависит от природы тела, температуры, давления, характера протекания процесса.

По теплоемкости и разности температур можно определись количество тепла, участвующее в процессе p = const

Q = MC_p Δ T;

Q = VC'_p Δ T;

Q = n μ C_p Δ T;

Для идеальных газовых смесей массовая и объемная теплоемкости могут быть представлены в виде:

.

.