Теплоёмкость газов
Теплоемкостью тела называется количество теплоты, необходимое для повышения его температуры на 1 К. Теплота нагревания, затрачиваемая на
1К единицы количества вещества, называется удельной теплоемкостью. Различают следующие удельные теплоемкости: массовую с (на 1 кг), объемную С (на 1 нормальный м3) и мольную с (на 1 моль).
Соотношение между удельными теплоемкостями следующее:
где μ— молекулярная масса смеси.
Принято удельную теплоемкость называть просто теплоемкостью. Теплоемкость рабочего тела зависит от его природы, температуры тела и характера процесса, в котором происходит подвод или отвод теплоты.
Зависимость теплоемкости газа от его температуры
где a, b, d — постоянные коэффициенты, учитывающие физические свойства газа.
Для двухатомных газов достаточную точность дают зависимости с=а+bt.
Теплоемкость зависит от характера процесса. Особое значение имеют теплоемкости газа при постоянном давлении (в изобарном процессе) ср и постоянном объеме (в изохорном процессе) сv. Величина cv меньше ср, так как при нагревании тела в изохорном процессе теплота затрачивается только на повышение температуры. При изобарном нагревании газ расширяется и совершает работу.
Теплота нагревания ср (1 кг газа в изобарном процессе на 1 К) больше теплоты cv на величину работы расширения, которая равна газовой постоянной R. Теплоемкости связаны формулой Майера
Для мольных теплоемкостей формула Майера
Отношение теплоемкости ср и сv для всех газов больше единицы
где k — показатель адиабаты.
