- •1. Предмет технической термодинамики и ее задачи
- •2Основные параметры состояния газа
- •3. Законы идеальных газов. Уравнение состояния идеального газа
- •4. Газовые смеси
- •5. Эквивалентность теплоты и работы
- •6 Термодинам. Проц.
- •7 Внутренняя энергии газа
- •8 Работа Расширения
- •9 Определения. Истинная и средняя теплоемкость
- •10 Изобарная и изохорная теплоемкость идеального газа
- •11 Зависимость теплоемкости газов от температуры
- •12 Теплоёмкость смеси газов
- •13 Основные термодинамические процессы.
9 Определения. Истинная и средняя теплоемкость
Удельной теплоемкостью или просто теплоемкостью называется количество теплоты, которое ^необходимо 'сообщить единице количества газа Оля изменения температуры на 1 в банном процессе.
В зависимости от единицы количества газа теплоемкости могут быть Массовые. объемные и мольные.
Теплоемкость 1 кг газа называется массовой, она обозначается буквой с и измеряется в Дж/ (кг*К).
Теплоемкость 1 м3 газа, взятого при нормальных условиях, называется объемно и, обозначается буквой с’ измеряется в Дж/(м3 К) Тетлоемкость1 киломоля газа называется мольной, обозначается µс и измеряется в Дж/ (кмоль*К).
•-Между указанными теплоемкостями существуют простые соотношения, например:
c=с’ =µс/µ
c’=c =µс/22,4
где , и 22,4 — соответственно удельный объем, плот и Объем одного киломоля газа при нормальных условиях
Различают теплоемкости истинные и средние. Истинной теплоемкостью называется ' отношение количества тепла dq. сообщенное в элементарном процессе 1 кг газа, к бесконечно малому изменению температуры dt:
c=dq/dt
Средней теплоемкостью ст называется количество тепла, которое в среднем расходуется в процессе нагревания 1 кг газа на 1 в интервале температур от t1 до t2
ст=q/( t2- t1)
10 Изобарная и изохорная теплоемкость идеального газа
Обычно изучают теплоемкости только двух наиболее важных процессов нагревания газов: йзохорного ( =const) и изобарного (p=const)
Теплоемкость газа в изохорном процессе (p=const) называется изохорной и обозначается: cv —массовая) с’v — объемная и µcv — мольная.
Теплбемкость газа в изобарном процессе(p=const) называется изобарной и обозначается: сР — массовая, с’p—объемная и µcp — мольная.
Между изохорной и изобарной теплоемкостями существует вполне определенное соотношение, которое Устанавливается следующим образом .
c= = +
cv= = при =const
du= dt
Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры и не зависит от свойств процесса
cp= +
= +R
газовая постоянная: R есть работа 1 кг газа в изобарном процесе, измеряемая в джоулях, при изменении температуры на 1 .
µ сp =µcv+µR
µсp =µcv+8314
с’p =c’v+371,2
11 Зависимость теплоемкости газов от температуры
Теплоемкости всех газов, кроме одноатомных, с (повышением температуры увеличиваются) В небольшом температурном интервале для двухатомных и, реже, для трехатомных газов зависимость теплоемкости от температуры принимается линейной.
Теплоемкость газа, подчиняющаяся уравнению с=a+bt называется линейной.
Однако для трех- и многоатомных газов зависимость теплоемкости от температуры носит более сложный характер и не может быть выражена линейным уравнением. Скорость изменения теплоемкости газа с возрастанием температуры непрерывно увеличивается и графическая зависимость с=f(t) изображается кривой линиеи .Теплоемкость газа имущая подобную зависнмость^от температуры, называется нелинейной.
Более точные значения средней теплоемкости получаются при учете ее нелинейной зависимости от температурит
При_выполнении расчетов, не требующих большой точности, или в случаях когда изменение температуры газов в процессе незначительно, можно пользоваться значениями теплоемкостей. которые получены на основании кинетической теории газов без учета зависимости от температуры и поэтому постоянны. ^Кинетическая теория газов позволила получить уравнение"для определения )мольнойи изохорной теплоемкостИ газа в зависимости от его "атомноети.^Теплоемкость зависит от числа степеней свободы газа z*, которое равно 3, 5 и 6 для' одно-, двух- и трехатомных газов соответственное