Залежність теплоємності від температури
Теплоємність
Для визначення кількості тепла, яке одержує або віддає робоче тіло в процесі нагрівання або охолодження, необхідно знати теплоємність.
Теплоємність – кількість теплоти, яку необхідно підвести або відвести від робочого тіла, щоб підвищити або знизити його температуру на 1 градус. Позначається літерою З.
Залежно від обраної кількісної одиниці речовини розрізняють:
- масову теплоємність, віднесену до 1 кг маси газу – С, Дж/кг∙град;
- об'ємна теплоємність, віднесена до 1 м 3 газу за нормальних умов, , Дж/м 3 град;
- мольна теплоємність, віднесена до 1 кіломолю газу – μС, Дж/кмоль∙град.
З визначення теплоємності слід, що кількість тепла Q, яке потрібно повідомити масі М, кг, або об'єму Vо, м 3 (наведеному до нормальних фізичних умов), або кількості кіломолів, щоб підвищити температуру газу від t1 до t2 градусів, можна підрахувати за формулою
Масова, об'ємна та мольна теплоємності пов'язані залежністю
Залежність теплоємності від температури
Теплоємність ідеальних газів залежить від багатьох факторів: від фізичних властивостей газів, від умов, за яких протікає процес зміни стану, та від температури.
Теплоємність реальних газів залежить, крім того, і тиску.
Розрізняють середню та справжню теплоємності. Середньою теплоємністю називається відношення теплоти q, підведеної чи відведеної у процесі, до зміни температури (t2 – t1) за умови, що різниця температур є кінцевою величиною.
Середня теплоємність позначається тими самими літерами, лише з додаванням індексу т. Отже, середня теплоємність позначається ст
Припустимо, що для нагрівання 1 кг газу витрачено q джтепла, при цьому температура газу зросла від t1 до t2. Тоді середня теплоємність в інтервалі температур від t1 до t2 визначиться з рівняння
ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ ТЕПЛА
Справжньою теплоємністю при розрахунках зазвичай не користуються, тому що в процесі підведення тепла вона постійно змінюється і обчислення кількості витраченого тепла дуже складно. Тому завжди підрахунку тепла користуються середніми теплоємностями. Якщо відома середня теплоємність для заданого інтервалу температур, кількість підведеного тепла визначається (для 1 кг робочого тіла) як
Середня теплоємність в інтервалі температур від t1 до t2