1.2. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости от температуры. Зависимость теплоемкости нефти от температуры


Теплоёмкость газов. Зависимость теплоёмкости от температуры и процесса. Истинная и средняя теплоёмкость.

В термодинамике значительную роль играет понятие теплоёмкости газа. Рассмотрим процесс AB, в котором при сообщении 1 кг газа теплоты q его температура возрастает от T1 до T2. Отношение теплоты q к изменению температуры T2- T1называется теплоёмкостью газа: (рис.4) → → → → → → Как видно, теплоёмкость это количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг газа на 1оС. Теплоёмкость газа есть переменная

величина, если её определять на различных участках AB, AC, AD процесса AB, то Это показывает, что на отдельных участках процесса, на которых температура изменяется на 1оС, расходуются различные количества теплоты. Поэтому приведённая выше формула не определяет действительный удельный расход теплоты, а показывает лишь, сколько теплоты в среднем в процессе AB сообщается при нагревании газа на 1оС.

Средняя теплоёмкость – отношение теплоты, сообщаемой газу, к изменению его температуры при условии, что разность температур является конечной величиной. Под истинной теплоёмкостью газа понимают предел, к которому стремится средняя теплоёмкость при стремлении ΔT к нулю. Так, если в процессе Aa средняя теплоёмкость то истинная теплоёмкость при начальном состоянии A:

Следовательно, истинной теплоёмкостью называется отношение теплоты, сообщаемой газу в процессе, к изменению его температуры при условии, что разность температур исчезающее мала.

Общие формулы теплоты. Из приведённых выше формул следует, что теплоту, сообщаемую газу в произвольном процессе, можно определить по формуле:

или для произвольного количества газа

где – средняя теплоёмкость газа в рассматриваемом процессе при измене6нии его температуры от T1 до T2. Теплоту можно определить также по формулам:

где c – истинная теплоёмкость газа.

Формулы средней и истинной теплоёмкости. Теплоёмкость реальных газов зависит от давления и температуры. Зависимостью от давления часто пренебрегают. Зависимость от температуры значительна и на основании экспериментальных данных выражается уравнением вида где a, b, d – числовые коэффициенты, зависящие от природы газа и характера процесса.

Удельные теплоёмкости:

Теплоёмкость, отнесённая к 1 кг газа, называется весовой теплоёмкостью – . Теплоёмкость, отнесённая к 1 м3 газа, называется объёмной теплоёмкостью – 3 . Теплоёмкость, отнесённая к 1 молю газа, называется мольной теплоёмкостью – .

Пусть для нагревания 1 кг газа на 1оС необходимо джоулей тепла. Т.к. в моле содержится килограмм газа, то для нагревания 1 моля на 1оС необходимо в раз больше тепла, т.е.

Теперь для нагревания 1 м3 газа на 1оС необходимо джоулей тепла. Т.к. в моле при нормальных условиях содержится 22,4 м3 газа, то для нагревания 1 моля на 1о необходимо в 22,4 раза больше, тепла:

Сравнивая формулы (а) и (б), найдём зависимость между весовой и объёмной теплоёмкостями:

Зависимость теплоёмкости от характера процесса. Рассмотрим два процесса подвода тепла к газу:

а) Тепло подводится к 1 кг газа, заключённому в цилиндр с неподвижным поршнем (рис.5). Тепло, сообщённое газу, будет равно , где – теплоёмкость газа при ; и – начальная и конечная температуры газа . При разнице температур получим, что . Очевидно, что всё тепло в этом случае пойдёт на увеличение внутренней энергии газа.

Рис. 5. Рис. 6.

б) Тепло подводится к 1 кг газа, заключённому в цилиндр с подвижным поршнем (рис.6) и, в этом случае, будет равно , где – теплоёмкость газа при ; и – начальная и конечная температуры газа при . При получим, что . В этом случае подведённое к газу тепло пошло на на увеличение внутренней энергии газа (как и в первом случае), а также на совершение работы при движении поршня. Следовательно, для повышения температуры 1 кг газа на 1оС во втором случае необходимо больше теплоты, чем в первом, т.е. .

Рассматривая другие процессы, можно установить, что теплоёмкость может принимать самые разные числовые значения, т.к. количество теплоты, сообщаемое газу, зависит от характера процесса.

Связь между и , коэффициент . При нагревании 1 кг газа на 1оС при подводится Дж тепла. Часть его, равная , идёт на увеличение внутренней энергии, а часть – на совершение работы расширения. Обозначим эту работу через . Т.к. теплота, затраченная на нагревание газа и совершение работы, должна быть в сумме равна подведённой теплоте, то можно записать, что

Можно показать, что величина есть газовая постоянна в уравнении состояния газа .

В термодинамике часто используется отношение теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме

Для идеальных газов – величина постоянная и зависит от природы газа (от его атомности). В таблице приведены теоретические значения теплоёмкостей согласно молекулярно-кинетической теории.

Число атомов в молекуле
2,98 4,96 1,67
4,97 6,97 1,4
5,96 7,96 1,33

 

Лекция 3. Первый закон термодинамики (всё тот же)

Похожие статьи:

poznayka.org

1.2. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости от температуры.

Различают истинную и среднюю теплоемкости. Истинная теплоемкость равна количеству тепла, которое нужно подвести к телу, чтобы увеличить его температуру на дифференциально малую величину. Она определяется соотношением:

Средняя теплоемкость в интервале температур от Т1 до Т2 равна количеству тепла, которое нужно подвести к телу, чтобы повысить его температуру на 1 градус:

Взаимосвязь истинной и средней теплоемкостей выражается уравнением:

Зависимость теплоемкости от температуры в интервале температур 298 – Т для практических расчетов выражают обычно эмпирическими уравнениями в виде средних рядов:

где: а0, а1, а2 и а-2 – коэффициенты, зависящие от природы вещества.

Количество тепла в процессах при постоянных V и P, затраченное на нагревание n-моль вещества от Т1 до Т2 определяется из соотношений:

Учитывая зависимость теплоемкости от температуры, можно записать:

(1-3)

Пример 2:

Определить количество тепла, поглощенное при нагревании 1 кг (корунда) от 298 до 1000 К, если эмпирические коэффициенты в уравнении мольной теплоемкости Ср в интервале температур 298-1000К равны Дж/моль*К: а0 – 115, а1 – 12.8 * 10-3 , а-2 – 35.4 .105.

Решение:

Запишем уравнение зависимости теплоемкости от температуры на основании данных задачи:

находим число моль корунда:

По уравнению (1-3) определяем количество теплоты:

1.3. Закон Гесса

Закон Гесса лежит в основе термохимии. Термохимия занимается изучением тепловых эффектов химических реакций. Тепловым эффектом химической реакции называется количество энергии, которое система выделяет или поглощает в виде теплоты при полном необратимом протекании реакции при постоянстве температуры и давления или температуры и объема. Условия знаков в термохимии иные, чем в термодинамике, те есть теплота, которая выделяется в ходе реакции, считается положительной (экзотермическая реакция), и наоборот, теплота, которая поглощается в ходе реакции (подводится), считается отрицательной (эндотермическая реакция). Поэтому в термохимии тепловые эффекты обозначаются Q и учитывается, что Q = -q.

Закон Гесса вытекает непосредственно из первого закона термодинамики. Он читается:

Тепловой эффект химической реакции зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода при условии, если объем и температура или давление и температура в ходе реакции остаются постоянными.

Действительно, при P=const: qp=∆H=-Qp ; при V=const: qv=∆U=-Qv . Связь между Qp и Qv выражается уравнением:

Qp= Qv - ∆nRT

Где ∆n – изменение числа моль газообразных участников реакции.

Для практических расчетов широко используется следствия из закона Гесса. Их пять.

Первое следствие. Теплота образования соединения из исходных веществ не зависит от способа, каким это соединение получено.

Второе следствие. Тепловой эффект разложения какого-либо соединения равен по абсолютной величине и противоположен по знаку тепловому эффекту его образования.

Третье следствие. Если совершаются две реакции, приводящие из различных начальных состояний к одинаковым конечным, то разница между их тепловыми эффектами представляет собой тепловой эффект перехода из одного начального состояния в другое; если совершаются две реакции, приводящие из одинаковых начальных к различным конечным состояниям, то разница между их тепловыми эффектами представляет собой тепловой эффект перехода из одного конечного состояния в другое.

Четвертое следствие. Тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот образования конечных продуктов и суммой теплот образования исходных веществ с учетом соответствующих стехиометрических коэффициентов:

Для расчета теплот образования выбрано стандартное состояние и приняты условия нормировки энтальпии. В соответствии с международным соглашением за стандартное состояние принято состояние при давлении 1 атм. (1,013.105 н/м2) и температуре 298К. Условия нормировки: для каждого элемента в модификации, наиболее устойчивой в стандартном состоянии, абсолютное значение стандартной энтальпии равно нулю: Тогда энтальпия сложного вещества определится тепловым эффектом с обратным знаком реакции его образования из элементов в стандартном состоянии.

Пятое следствие. Тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот сгорания исходных веществ и суммой теплот сгорания конечных продуктов с учетом соответствующих стехиометрических коэффициентов.

Теплотой сгорания называется тепловой эффект реакции полного сгорания одного моль данного соединения до образования высших окислов.

Пример 3:

Пользуясь стандартными теплотами образования соединений при 298К и 1,013*105 н/м2 , вычислить тепловой эффект реакции при Р=const и V=const:

Стандартные теплоты образования веществ следующие:

Решение:

В соответствии с четвертым следствием из закона Гесса:

Для расчета ∆Ux воспользуемся уравнением:

∆Ux= ∆Hx-∆nRT

∆Ux= - 573,4 + 3.8,314 .10-3.298 = -566,0кДж

Пример 4:

Пользуясь стандартными теплотами сгорания, вычислить тепловой эффект реакции:

если теплоты сгорания веществ следующие:

Решение:

Согласно пятому следствию из закона Гесса, тепловой эффект реакции равен:

studfiles.net

Зависимость - теплоемкость - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Зависимость - теплоемкость

Cтраница 1

Зависимость теплоемкости от температуры для твердых тел может быть прослежена экспериментально вплоть до температур, весьма близких к абсолютному нулю. Этот результат и другие опытные данные представляют собой экспериментальное обоснование третьего начала термодинамики.  [1]

Зависимость теплоемкости как сплошных, так и пористых тел от температуры при отсутствии фазовых превращений в достаточно большом диапазоне хорошо аппроксимируется линейной функцией: с с0 с Т, где Т - температура, С.  [2]

Зависимость теплоемкости от температуры для большинства соединений представлена на рис. 20.7. В области температуры выше температуры Дебая наблюдается линейная зависимость вида Ср / св - 0 88 0 068 Г / в, где в - температура Дебая; CD - теплоемкость Дюлонга-Пти.  [4]

Зависимость теплоемкости от показателя политропы с / ( п) может быть представлена графически ( фиг.  [5]

Зависимость теплоемкости с перегретого водяного пара от давления и температуры изображена на фиг.  [6]

Зависимость теплоемкостей с и cv твердых тел от давления весьма мала вплоть до значительных давлений и обычно ею можно пренебречь.  [7]

Зависимость теплоемкости от расстояния, несомненно, видна также из того, что с нагреванием теплоемкость данного тела, как известно, возрастает, причем также увеличивается и расстояние.  [8]

Зависимость теплоемкости от температуры нам уже известна. В термодинамике особое значение имеют два условия: нагревание при постоянном объеме и нагревание при постоянном давлении.  [9]

Зависимость теплоемкости от температуры для интервала комнатных, средних и высоких температур выражается эмпирическими уравнениями степенного ряда.  [10]

Зависимость теплоемкости от температуры не может быть определена через другие свойства вещества на основании законов термодинамики. Она изучается экспериментально, теория же этой проблемы разрабатывается методами квантовой статистической физики.  [11]

Зависимость теплоемкости от температуры не может быть определена через другие свойства вещества на основании законов термодинамики. Она изучается экспериментально - теория же этой проблемы разрабатывается методами квантовой статистической физики.  [12]

Зависимость теплоемкости от температуры нелинейная.  [13]

Зависимость теплоемкости Си2О от температуры выражается уравнением С 1 1 75 0 01 7 Найти изменение энтропии 1 г-моля Си2Опри нагревании от 15 до 25 С.  [14]

Зависимость теплоемкости от температуры при обычных и более высоких температурах обусловлена главным образом размораживанием колебательных степеней свободы.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Температурная зависимость - теплоемкость - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Температурная зависимость - теплоемкость

Cтраница 2

На температурной зависимости теплоемкости это проявляется в том, что задолго до полного исчезновения кристалличности значения удельной теплоемкости при постоянном давлении ср начинают ( сначала медленно, а затем быстрее) возрастать. Это является причиной того, что относительно природы процесса плавления до сих пор не существует единого мнения.  [16]

Кривые температурной зависимости теплоемкости представлены на рисунке.  [17]

Из температурной зависимости теплоемкости ( рис. 18.3) видно, что при заданной температуре Tj энтропия определяется площадью под кривой Cf f ( n Т) в интервале изменения аргумента от 7 0 до T Ti. В случае если при некоторой температуре ( ниже температуры, до которой ведется интегрирование) происходит фазовый переход, в уравнении (18.1) появится дополни тельное слагаемое, учитывающее энтропию этого фазового превращения.  [19]

Исследование температурных зависимостей теплоемкости проводилось с помощью вакуумного адиабатического калориметра типа Стрелкова в интервале температур от 13 до 300 К.  [20]

Измерения температурной зависимости теплоемкости ком-пактированных образцов нанокристаллического никеля nc - Ni со средним размером зерен gnpHMepno 70 нм [78] показали, что при Т 600 К nc - Ni имеет более высокую теплоемкость в сравнении с крупнозернистым никелем. По мнению [58, 78] повышенная теплоемкость nc - Ni обусловлена вкладом зернограничной фазы, которая имеет пониженную температуру Дебая и повышенную ( на 10 - 25 %) теплоемкость по сравнению с крупнозернистым материалом. Для объяснения аномалии низкотемпературной теплоемкости в [79] предложена модель компактного нанокристаллического материала, в котором все зерна имеют форму ромбоэдра и одинаковые размеры. При моделировании размер зерна d, определяемый как диаметр сферической частицы с таким же числом атомов, принимали равным 1 1, 2 0 и 2 8 нм.  [21]

Если температурную зависимость теплоемкости характеризовать производной dcp / dt, то, как видно из рис. 6 - 3, с увеличением числа атомов углерода с в молекуле эта производная уменьшается, причем и эта зависимость сильнее выражена у легких углеводородов; по мере увеличения числа углеродных атомов ъ молекуле степень влияния с на производную уменьшается.  [22]

Калориметрически изучена температурная зависимость теплоемкости ( С р) в области 13 - 430 К с.  [23]

Для газов температурная зависимость теплоемкостей в области вырождения не поддается экспериментальному измерению, что приводит к неприменимости уравнения (IV.6) к реакциям с участием газов.  [24]

Такой характер температурной зависимости теплоемкости получается при измерении равновесной теплоемкости с помощью классических адиабатических калориметров.  [25]

Экспериментальные кривые температурной зависимости теплоемкости ( Ср) исследованных ПЭУ представлены на рисунке.  [26]

В отклонении температурной зависимости теплоемкости от дебаевского закона отчетливо проявляется влияние характера связи ковалентной, ионной, ван-дер-ваальсовской. Тип связи обусловливает изменение анизотропии главным образом вибрационной составляющей теплоемкости.  [27]

Способ учета температурной зависимости теплоемкости описывается ниже.  [28]

Точный вид температурной зависимости теплоемкости для многих веществ неизвестен. Дальнейшие упрощающие предположения, необходимые для решения уравнения (1.73), ( см. напр.  [29]

Поэтому пренебрежение температурной зависимостью теплоемкости приводит к минимальным ошибкам в тех случаях, когда оно в равной степени касается исходных веществ и продуктов реакции.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Теплоемкость. Зависимость теплоемкости от температуры

    Расчёт зависимости удельной теплоёмкости воздуха при постоянном давлении р = 1 атм) от температуры. Результат расчёта  [c.342]     Фиг 5. Зависимость теплоёмкостей газообразных метана и этана от температуры [c.197]

    В табл. 71 мы сравниваем данные для зависимости теплоёмкости метана вт давления, вычисленные Эдмистером [13] и БуденхольцероХ Седжем и Леси [4] (эти данные интерполировались к круглым значения температур). [c.194]

    Экспериментально эффект изотопического фазового разделения был открыт Д. Эдвардсом, А. Мак-Уиллиамсом и Дж. Даунтом [76] в твёрдых растворах гелия Не- Не при температурах ниже 0,38 К. Авторы, исследуя низкотемпературную теплоёмкость растворов, наблюдали резкий скачок в теплоёмкости при определённой температуре, зависящей от концентрации примесного изотопа (рис. 12.1.4). Большая величина теплоёмкости означает, что в системе происходит некий процесс упорядочения. Такая аномалия может быть результатом либо фазового перехода типа порядок-беспорядок (как это имеет место в некоторых сплавах), либо разделения твёрдого тела на две фазы. Авторы элегантно доказали, что в системе происходит именно фазовое разделение. Для этого были проведены измерения на образце, содержавшем 82% Не, при давлении около 30 атм. Это давление ниже, чем давление отвердевания чистого Не при Т фазовое разделение, то области, обогащённые гелием-3, должны плавиться при температурах ниже Тр , что и наблюдалось экспериментально — соответствующая аномалия отмечена на рис. 12.1.4. Сплошными линиями показаны теоретические данные, полученные в рамках термодинамической теории регулярных растворов. Согласие теории с экспериментом оказалось удивительно хорошим. Уместно отметить, что характерное время разделения меняется от десятка секунд до нескольких часов в зависимости от давления, температуры, размеров образца, примесей и дефектов решётки, термической предыстории образца разделённые фазы представляют собой кластеры с размерами около 1 мкм. Открытие изотопического фазового разделения в твёрдом гелии стимулировало большое количество экспериментальных и теоретических работ в этом направлении (см., например, обзоры [2,77], статью [78] и ссылки в ней), которые продолжаются по сей день [79, 80.  [c.71]

    Определённые из экспериментальных данных по теплоёмкости температуры Дебая для кристаллов изотопов гелия, водорода и неона существенно отклоняются от ожидаемой корневой зависимости от массы изотопа. Причиной этого, по-видимому, является значительный ангармонизм межатомного потенциала, приводящий к разному сдвигу частот нормальных колебаний у изотопов одного элемента. Так для водорода было найдено, что отношение в(Н2)/0о(О2) = 1,070 вместо ожидаемого в квазигармоническом приближении л/2 1,414. Для неона 0в( Ме)/0о( Не) = 1,023, а корень из отношения масс изотопов равен 1,049. В изотопическом эффекте в решёточной теплоёмкости лития и молибдена при низких температурах не было обнаружено аномалий. Однако анализ экспериментальных данных [126] по изобарической теплоёмкости изотопов лития при температурах от 80 К до 300 К, проведённый в работе [15], показывает, что изотопический эффект в высокотемпературной решёточной теплоёмкости не укладывается в рамки простого квазигармонического приближения ангармонизм, видимо, играет здесь важную роль. [c.75]

    Это число вместе с данными для частот колебаний этана послужило для расчёта кривых зависимости теплоёмкости от температуры, которые на фиг. 4 и 5 сравниваются сданными приведённых выше непосредственных эксперименталь-лых измерений. [c.198]

    Формула Ричардсона-Дёшмэна. Термодинамический вывод Дёшмэна основан на известной формуле Клапейрона-Клаузиуса, связывающей скрытую теплоту перехода какого-либо тела из одного состояния в другое с температурой, давлением и ходом зависимости давления насыщенного пара от температуры. Из промежуточных формул Дёшмэна можно получить как вторую, так и первую формулу Ричардсона в зависимости от того, учитывать ли теплоёмкость электронного газа внутри металла по методам квантовой или классической физики. [c.83]

    Расчет зависимости теплоёмкости паров воды от температуры. Результат расчёта  [c.338]

    Из этой формулы следует, что поскольку в первом приближении параметры 7, А и V не меняются с массой изотопа, то коэффициент 3 должен показывать такую же зависимость от массы, как и теплоёмкость решётки /5(М) (X Су М). Достаточно точные измерения постоянных решётки монокристаллов неона °Не и Не в широком интервале температур позволили проследить температурную зависимость незначительного изотопического эффекта в тепловом расширении [22] /9 > при Т Температурная зависимость относительной разности в тепловом расширении ( /3 — оказалась в целом подобной температурной зависимости относительной разности теплоёмкостей [18], как это следует из формулы (12.1.6). При низких температурах (Г С 0п), где теплоёмкость Су ос (закон Дебая), [c.69]

    Удельная теплоёмкость поверхности. Исходя из зависимости полной энергии поверхности от температуры, можно подсчитать, насколько теплоёмкость данной массы вещества зависит от величины её поверхности. Обозначим через с теплоёмкость некоторой массы жидкости, площадь поверхности которой равна А. Тогда Ас [c.26]

    Спенсер и Фланаган [54] использовали имеющиеся в литературе данные для теплоёмкостей углеводородов как найденные опытным путём, так и вычисленные по спектроскопическим величинам для составления эмпирических уравнений для зависимости теплоёмкости от температуры в виде следую щих многочленов  [c.211]

    Примечание. В тех случах, когда нам известны теплоёмкости органических веществ только для температур выше температуры жидкого воздуха, приходится прибегать к экстраполяции их в область более низких температур. Келли, Паркс, Хуфмен[14] предлагают проводить эту экстраполя цию на основании допущения, что кривые зависимости teплoeмкo ти сходных по структуре веществ совмещаются при соответствущем подборе масштаба по ординате, т. е. для двух веществ одного класса [c.114]

chem21.info

Зависимость - теплоемкость - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Зависимость - теплоемкость

Cтраница 2

Зависимость теплоемкости от показателя политропы с f ( n) может быть представлена графически ( фиг.  [16]

Зависимость теплоемкостей от температуры, выражаемая часто сложными полиномами, ставит ряд частных задач при расчетах констант равновесия. Из последнего уравнения легко получить все частные случаи, отвечающие различным выражениям для теплоемкостей реагентов.  [17]

Зависимость теплоемкости от температуры не может быть определена через другие свойства вещества на основании законов термодинамики. Она изучается экспериментально, теория же этой проблемы разрабатывается методами квантовой статистической физики.  [18]

Зависимость теплоемкости от температуры для твердых тел хорошо описывается теориями Планка - Эйнштейна и Дебая. Это согласуется с экспериментальным правилом Дюлонга и Пти, согласно которому теплоемкость твердых тел равна 6 кал / г-ат Х Хград. Экспериментальные данные подтверждают этот вывод.  [19]

Зависимость теплоемкости с реального газа ( водяного пара) от температуры имеет сложный вид. Повышенное значение теплоемкости вблизи линии насыщения объясняется наличием в перегретом паре при этих параметрах крупных ассоциаций молекул.  [21]

Зависимость теплоемкости коксов от стадии метаморфизма исходных углей, несколько отличная от зависимости, показанной на рис. 53, получена В. В. Казминой [73], которая по расходу тепла на нагрев загрузки массой 10 кг определяла среднюю теплоемкость коксов в интервале 20 - 900 С. Зависимости, изображенные на рис. 52 и 53, представляются, однако, более достоверными, так как они характеризуют изменение не средней ( интегральной), а истинной теплоемкости, основываются на значительно большем числе экспериментов и лучше согласуются с теоретическими положениями.  [23]

Зависимость теплоемкостей этена от температуры показана на фиг.  [24]

Зависимость теплоемкости газа от температуры приводит к необходимости уточнить запись уравнения адиабаты для этого случая.  [25]

Зависимость теплоемкостей газов от температуры может быть определена на основе спектроскопических данных при помощи квантово-статистической теории теплоемкостей.  [26]

Зависимость теплоемкости металлов в твердом состоянии от температуры выражается уравнением кубической параболы. При понижении температуры теплоемкость быстро уменьшается и когда температура приближается к абсолютному нулю, теплоемкость асимптотически стремится к нулю. Когда температура повышается до комнатной, теплоемкость определяется правилом Дю-лонга и Пти.  [27]

Зависимость теплоемкостей газов от температуры может быть определена на основе спектроскопических данных при помощи кван-тово-статистической теории теплоемкостей.  [28]

Зависимость теплоемкости газа от температуры приводит к необходимости уточнить запись уравнения адиабаты для этого случая.  [29]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Зависимость теплоемкости от температуры

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Теплоемкость

Для определения количества тепла, которое получает или отдает рабочее тело в процессе нагревания или охлаждения, необходимо знать теплоемкость.

Теплоемкость – то количество теплоты, которое необходимо подвести или отвести от рабочего тела, чтобы повысить или понизить его температуру на 1 градус. Обозначается буквой С.

В зависимости от выбранной количественной единицы вещества различают:

- массовую теплоемкость, отнесенную к 1 кг массы газа – С, Дж/кг∙град;

- объемная теплоемкость, отнесенная к 1 м3 газа при нормальных условиях, , Дж/м3∙град;

- мольная теплоемкость, отнесенная к 1 киломолю газа – μС, Дж/кмоль∙град.

Из определения теплоемкости следует, что количест­во тепла Q, которое нужно сообщить массе М, кг, или объему Vо, м3 (приведенному к нормальным физическим условиям), или числу киломолей, чтобы повысить температуру газа от t1 до t2 градусов, можно подсчитать по формуле

Q = cM (t2 – t1) = c'V0 (t2 – t1) = μc· M/μ· (t2 – t1), дж

 

Массовая, объемная и мольная теплоемкости связаны зависимостью

 

Зависимость теплоемкости от температуры

Теплоемкость идеальных газов зависит от многих факторов: от физических свойств газов, от условий, при которых протекает процесс изменения состояния, и от температуры.

Теплоемкость реальных газов зависит, кроме того, и от давления.

Различают среднюю и истинную теплоемкости. Сред­ней теплоемкостью называется отношение теплоты q, подведенной или отведенной в процессе, к изменению температуры (t2 – t1) при условии, что разность темпе­ратур является конечной величиной.

Средняя теплоемкость обозначается теми же буква­ми, только с добавлением индекса т. Таким образом, средняя теплоемкость обозначается ст

Допустим, что для нагревания 1 кг газа затрачено q дж тепла, при этом температура газа повысилась от t1 до t2. Тогда средняя теплоемкость в интервале темпе­ратур от t1 до t2 определится из уравнения

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА

 

Истинной теплоемкостью при расчетах обычно не пользуются, так как в процессе подвода тепла она не­прерывно изменяется и вычисление количества затраченного тепла очень сложно. Поэтому во всех случаях под­счета тепла пользуются средними теплоемкостями. Если известна средняя теплоемкость для заданного интерва­ла температур, то количество подведенного тепла определяется (для 1 кг рабочего тела) как

 

Средняя теплоемкость в интервале температур от t1 до t2

 

mykonspekts.ru