Теплоёмкость идеального газа
Теплоёмкость идеального газа — отношение количества теплоты, сообщённого газу , к изменению температуры , которое при этом произошло
Содержание
Молярная теплоёмкость[править | править код]
Молярная теплоёмкость — теплоёмкость 1 моля вещества
где — масса, — молярная масса вещества.
Теплоёмкость идеального газа в изопроцессах[править | править код]
Адиабатический[править | править код]
В адиабатическом процессе теплообмена с окружающей средой не происходит, то есть . Однако, объём, давление и температура меняются, то есть .
Следовательно, теплоёмкость идеального газа в адиабатическом процессе равна нулю: .
Изотермический[править | править код]
В изотермическом процессе постоянна температура, то есть . При изменении объёма газу передаётся (или отбирается) некоторое количество тепла. Следовательно, теплоёмкость идеального газа равна плюс-минус бесконечности:
Изохорный[править | править код]
В изохорном процессе постоянен объём, то есть . Элементарная работа газа равна произведению изменения объёма на давление, при котором происходит изменение (). Первое Начало Термодинамики для изохорного процесса имеет вид:
А для идеального газа
Таким образом,
где — число степеней свободы частиц газа.
Другая формула:
где — показатель адиабаты, — газовая постоянная газа.
Изобарный[править | править код]
Молярная теплоёмкость при постоянном давлении обозначается как . В идеальном газе она связана с теплоёмкостью при постоянном объёме соотношением Майера .
Молекулярно-кинетическая теория позволяет вычислить приблизительные значения молярной теплоёмкости для различных газов через значение универсальной газовой постоянной:
- для одноатомных газов то есть около 20.8 Дж/(моль·К);
- для двухатомных газов то есть около 29.1 Дж/(моль·К);
- для многоатомных газов то есть около 33.3 Дж/(моль·К).
Теплоёмкости можно также определить исходя из уравнения Майера, если известен показатель адиабаты, который можно измерить экспериментально (например, с помощью измерения скорости звука в газе или используя метод Клемана — Дезорма).
Вывод формулы для теплоёмкости в данном процессе[править | править код]
Согласно Первому началу термодинамики существует два способа увеличения внутренней энергии тела (в нашем случае идеального газа): передать ему некоторое количество теплоты или совершить над ним работу.
- где — работа газа.
В расчете на 1 моль:
- в данном процессе.
См. также[править | править код]
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 7 марта 2013 года. |