Теплоемкость

Калорическое и термическое уравнения состояния.

Равновесным внутренним параметром ТДС является функция внешних параметров и температуры. Отсюда следует существование уравнений состояния.

Выделяют 2 основных:

Уравнением состояния называют уравнение, связывающее внутренний параметр b_к с внешним параметром а_i и t.

b_к = f (а₁, …, a_n, T) (1)

Если внутренний параметр b_к является внутренней энергией, то уравнение состояния U=U(a₁,a₂,…a_n, T) (2) называется калорическим состоянием.

Название исходит из того, что через него находят теплоемкость и др. величины измеряемые калориями.

Если внутренний параметр b_к является соответствующая внешнему параметру а_i обобщённая сила F_i, то уравнение F_i = f (а₁, …, a_n, T) (3) называется термическим уравнением.

Название происходит из того, что с помощью него удаётся выразить температуру.

Общее число калорических и термических состояний равно числу её степеней свободы, то есть числу независимых параметров и функций, характеризующих параметры системы.

Если известно калорическое и термическое состояние, то с помощью начал термодинамики можно определить все термометрические свойства вещества.

Уравнения состояния находятся из опыта или выводятся методами статистической физики.

Определяется, как количество теплоты необходимое для изменения температуры системы на 1К°.

(1)

Сама теплоемкость зависит от характеристики подвода тепла.

Теплоёмкость показывает какое кол-во теплоты необходимо передать системе, чтобы повысить её температуру на 1°.

Рассмотрим простую ТДС, у которой 1 внешний параметр а, внешняя сила F, Т, заданы калорическое и термическое уравнения.

δA = F*da

F = δA / da

U = U (a, T) (5)

F = F (a, T) (6)

34. Вывод соотношения для .

В термодинамике важную роль играет определение двух теплоёмкостей:

– теплоёмкость при постоянном а

– теплоёмкость при постоянном F

_{a (1)}

_{T F} (2)

_T + F _F (3)

35. Вывод соотношения для в случае идеального газа.

Для определения С_v достаточно знать калорическое состояние. А для С_p – как калорическое, так и термическое состояние.

В термодинамике принимают С_а = (δU / δT)_а > 0, это означает, что тело с большей теплоёмкостью имеет большую энергию.

С_v > 0

Калорическое состояние выводится из эксперимента.

U = С_vT + U₀ (1)

– теплоёмкость при постоянном объёме

U₀ – некоторая const

У одноатомного идеального газа теплоёмкость не зависит от температуры U₀ = const.

Термическое уравнение состояния – уравнение Менделеева-Клапейрона.

pV = νRT (2)

ν = m / μ (3)

_T = 0;

_p = _p =

_p = = νR

(4)

Полагая, что ν=1 для 1 моля газа, получаем:

C_p - C_v = R (5)

Дата добавления: 2015-04-24