--> Òåïëîåìêîñòè ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå è ïîñòîÿííîì äàâëåíèè. Ôèçèêà 10 êë.
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà. Òåðìîäèíàìèêà. Ôèçèêà 10 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 5. Çàêîíû òåðìîäèíàìèêè

 


§ 5.6. Òåïëîåìêîñòè ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå è ïîñòîÿííîì äàâëåíèè

Ïðè ââåäåíèè ïîíÿòèÿ òåïëîåìêîñòè ìû íå îáðàùàëè âíèìàíèå íà îäíî ñóùåñòâåííîå îáñòîÿòåëüñòâî: òåïëîåìêîñòè çàâèñÿò íå òîëüêî îò ñâîéñòâ âåùåñòâà, íî è îò ïðîöåññà, ïðè êîòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ òåïëîïåðåäà÷à.

Åñëè íàãðåâàòü òåëî ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè, òî îíî áóäåò ðàñøèðÿòüñÿ è ñîâåðøàòü ðàáîòó. Äëÿ íàãðåâàíèÿ òåëà íà 1 Ê ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè åìó íóæíî ïåðåäàòü áîëüøåå êîëè÷åñòâî òåïëîòû, ÷åì ïðè òàêîì æå íàãðåâàíèè ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå.

Æèäêèå è òâåðäûå òåëà ðàñøèðÿþòñÿ ïðè íàãðåâàíèè íåçíà÷èòåëüíî, è èõ òåïëîåìêîñòè ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå è ïîñòîÿííîì äàâëåíèè ìàëî ðàçëè÷àþòñÿ. Íî äëÿ ãàçîâ ýòî ðàçëè÷èå ñóùåñòâåííî. Ñ ïîìîùüþ ïåðâîãî çàêîíà òåðìîäèíàìèêè ìîæíî íàéòè ñâÿçü ìåæäó òåïëîåìêîñòÿìè ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå è ïîñòîÿííîì äàâëåíèè.

Òåïëîåìêîñòü ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå

Íàéäåì ìîëÿðíóþ òåïëîåìêîñòü ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå. Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ òåïëîåìêîñòè

îïðåäåëåíèå òåïëîåìêîñòè

ãäå ΔÒ — èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû. Åñëè ïðîöåññ ïðîèñõîäèò ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå, òî ýòó òåïëîåìêîñòü îáîçíà÷èì ÷åðåç Ñó. Òîãäà

QV = CVΔT.                     (5.6.1)

Ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå ðàáîòà íå ñîâåðøàåòñÿ. Ïîýòîìó ïåðâûé çàêîí òåðìîäèíàìèêè çàïèøåòñÿ òàê:

ÑóΔÒ = ΔU.                     (5.6.2)

Èçìåíåíèå ýíåðãèè îäíîãî ìîëÿ äîñòàòî÷íî ðàçðåæåííîãî (èäåàëüíîãî) îäíîàòîìíîãî ãàçà ðàâíî (ñì. § 4.8). Ñëåäîâàòåëüíî, ìîëÿðíàÿ òåïëîåìêîñòü ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå îäíîàòîìíîãî ãàçà ðàâíà

ìîëÿðíàÿ òåïëîåìêîñòü

Òåïëîåìêîñòü ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè

Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ òåïëîåìêîñòè ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè Ñð

Qp = ÑðΔÒ.                     (5.6.4)

Ðàáîòà, êîòîðóþ ñîâåðøèò 1 ìîëü èäåàëüíîãî ãàçà, ðàñøèðÿþùåãîñÿ ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè, ðàâíà

À' = RΔT*.                     (5.6.5)

    * Èç ôîðìóëû (5.6.5) âèäíî, ÷òî óíèâåðñàëüíàÿ ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ ÷èñëåííî ðàâíà ðàáîòå, êîòîðóþ ñîâåðøàåò 1 ìîëü èäåàëüíîãî ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè, åñëè òåìïåðàòóðà åãî óâåëè÷èâàåòñÿ íà 1 Ê.

Ýòî ñëåäóåò èç âûðàæåíèÿ äëÿ ðàáîòû ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè À' = pΔV è óðàâíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ (äëÿ îäíîãî ìîëÿ) èäåàëüíîãî ãàçà pV = RT.

Âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ èäåàëüíîãî ãàçà îò îáúåìà íå çàâèñèò. Ïîýòîìó è ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè èçìåíåíèå âíóòðåííåé ýíåðãèè ΔU = CVΔT, êàê è ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå. Ïðèìåíÿÿ ïåðâûé çàêîí òåðìîäèíàìèêè, ïîëó÷èì

ÑðΔÒ = CVΔT + RΔT.                     (5.6.6)

Ñëåäîâàòåëüíî, ìîëÿðíûå òåïëîåìêîñòè èäåàëüíîãî ãàçà ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèåì

Cp = CV + R.                     (5.6.7)

Âïåðâûå ýòà ôîðìóëà áûëà ïîëó÷åíà Ð. Ìàéåðîì è íîñèò åãî èìÿ.

 ñëó÷àå èäåàëüíîãî îäíîàòîìíîãî ãàçà

èäåàëüíîãî îäíîàòîìíîãî ãàçà

Òåïëîåìêîñòü èäåàëüíîãî ãàçà ïðè èçîòåðìè÷åñêîì ïðîöåññå

Ìîæíî ôîðìàëüíî ââåñòè ïîíÿòèå òåïëîåìêîñòè è ïðè èçîòåðìè÷åñêîì ïðîöåññå. Òàê êàê ïðè ýòîì ïðîöåññå âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ èäåàëüíîãî ãàçà íå ìåíÿåòñÿ, êàêîå áû êîëè÷åñòâî òåïëîòû åìó íè áûëî ïåðåäàíî, òî òåïëîåìêîñòü áåñêîíå÷íà.

Ìîëÿðíàÿ òåïëîåìêîñòü èäåàëüíîãî ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè áîëüøå òåïëîåìêîñòè ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå íà âåëè÷èíó óíèâåðñàëüíîé ãàçîâîé ïîñòîÿííîé R.

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->