|
Теплоемкость идеальных газов.Теплоемкостью тела в каком-либо процессе изменения его состояния называется количество подведённой (или отведённой) теплоты, необходимое для повышения (или понижения) его температуры на один градус. В термодинамике газов различают: · массовую теплоемкость с, кДж/(кг·град), · объемную теплоемкость с/, кДж/(м3×град), · мольную теплоемкость
где Теплота является функцией процесса: для элементарного термодинамического процесса Поэтому понятие теплоемкости имеет смысл лишь в том случае, когда задан характер процесса, в котором газу сообщается теплота. Связь между теплотой процесса и температурой газа
Очевидно, что на различных участках такой кривой одному и тому же изменению температуры соответствуют различные количества подведенной теплоты, поэтому и значения теплоемкости на этих участках будут различными. Вводят понятие о теплоемкости, средней в заданном интервале температур от Т1 до Т2 (т.е. на участке 1–2). Значение истинной теплоемкости при заданной температуре: Истинная теплоемкость математически выражается как первая производная теплоты по температуре (при условии, что задан характер процесса). В термодинамике особо важную роль играют теплоемкость при постоянном объеме и теплоемкость при постоянном давлении Связь между ними легко устанавливается из первого закона термодинамики
Если теплота подводится при постоянном объеме, то Если теплота подводится при постоянном давлении, то В идеальном газе силы взаимодействия между молекулами отсутствуют, а объём, который они занимают, также равен нулю, т.е. внутренняя энергия u состоит только из кинетической энергии движения молекул
Окончательно Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости Численные значения теплоемкости идеальных газов могут быть получены из основного уравнения кинетической теории газов:
где Если молекулы газа представить себе в виде материальных точек, могущих совершать только поступательное движение, то внутренняя энергия одного киломоля будет равна Материальная точка имеет 3 степени свободы, следовательно, на каждую из них в одном киломоле газа приходится внутренняя энергия, равная При постоянном объеме подвод теплоты не вызывает совершения работы газом, поэтому Мольная изобарная теплоёмкость:
Основные процессы идеальных газов. Изохорный, изобарный, изотермический процессы.
Из закона Шарля
видно, что изохоры нагревания направлены снизу вверх, а изохоры охлаждения – сверху вниз. Аналитическое выражение первого закона термодинамики:
для изохорного процесса принимает вид В изохорном процессе все подводимое тепло расходуется на изменение внутренней энергии газа, а работа расширения равна нулю. Согласно определению теплоемкости
поэтому Поскольку внутренняя энергия является функцией состояния и ее изменение не зависит от характера процесса, приведенные формулы справедливы для любого процесса. Изобарный процесс
откуда видно, что изобара нагревания направлена слева направо, а изобара охлаждения – справа налево. Аналитическое выражения первого закона термодинамики для изобарного процесса:
Согласно определению теплоемкости
поэтому Величина работы изменения объема газа в изобарном процессе Изотермический процесс Из закона Бойля – Мариотта следует, что линия изотермы представляет собой гиперболу. Поскольку в изотермическом процессе
т.е. внутренняя энергия не изменяется, аналитическое выражение первого закона термодинамики принимает вид
![]() ![]() Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... ![]() ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... ![]() ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ![]() Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|