КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Теплоемкость. Политропические процессы
Лекция 1.13 Теплоемкостью C тела называют количество тепла, которое нужно сообщить телу, чтобы повысить его температуру на один кельвин: (1.13.1) Эта величина, как и Q, зависит от процесса. Например, для процесса при постоянной температуре (изотермического) , а для адиабатного процесса, т.е. для процесса без теплообмена с окружающей средой, С=0. Без указания процесса выражение (1.13.1) не имеет смысла. Еще раз: теплоемкость C является функцией процесса. Мы будем пользоваться в основном молярной теплоемкостью C, теплоемкостью одного моля вещества, измеряемой в Дж/(моль К). В таблицах же обычно указывают удельную теплоемкость – теплоемкость единицы массы (1.13.2) где c измеряется в Дж/(кг·К), — молярная масса. Так как (1.13.3) то, согласно (1.12.7) и (1.13.1) . (1.13.4) Такая форма записи подчеркивает, что при дифференцировании по T объем V следует считать постоянным, а при дифференцировании по V – постоянна температура. Объем V зависит не только от температуры Т, но и от давления р. Поэтому в зависимости от процесса отношение может принять любое значение и соответственно теплоемкость может принимать любое значение от до . Особое значение имеют теплоемкости для двух процессов: теплоемкость при постоянном объеме СV, и при постоянном давлении Cp. Теплоемкость при постоянном объеме (dV = 0) согласно (1.12.7) и (1.13.4) равна . (1.13.5) Опыт показывает, что во многих случаях теплоемкость C в широком интервале температур почти не меняется. Если считать, что C совсем не зависит от T, то из (1.13.5) следует: , и можно написать простую формулу (1.13.6) Произвольную постоянную интегрирования мы опустили, поскольку она не существенна: во все соотношения входит не сама функция U, а только разность ее значений (аналогично потенциальной энергии).
Если же в процессе остается постоянным давление, то , (1.13.6) и . (1.13.7) В термодинамике часто рассматривают процессы, в которых теплоемкость является величиной постоянной. Для такого процесса из (1.13.4), (1.13.5) и (1.13.7) следует , откуда . Тогда с учетом получим . (1.13.8) Это уравнение представляет собой уравнение политропического процесса в дифференциальной форме. Конкретные значения входящих в него частных производных зависят от самих систем, от их уравнений состояния. Принято вводить коэффициент, называемый показателем политропы . (1.13.9) Здесь - теплоемкость в политропическом процессе. В частности, политропическими процессами являются изотермический, для которого n=1, и адиабатный - n =.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 427; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |