Вы здесь

Основы термодинамики. Теплоемкость

Сообщение об ошибке

Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable в функции antispam_user_load() (строка 1545 в файле /home/nikolai3/6.nikolai3.z8.ru/docs/sites/all/modules/antispam/antispam.module).

 Основы термодинамики. Теплоемкость

Внутренней энергией тела (системы) называется сумма кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии их взаимодействия и внутримолекулярной энергии.

Передача энергии от одного тела к другому может быть осуществлена двумя способами: первый способ – посредством механического взаимодействия, когда совершается работа механическими или электромагнитными силами; второй способ – посредством теплового взаимодействия, когда энергия передается хаотическим движением молекул за счет теплопроводности или теплового излучения. Количество энергии, передаваемое при тепловом взаимодействии тел, называется количеством тепла (или просто теплом).

В системе СИ теплота измеряется в джоулях. Однако, она может измеряться и в особых единицах – калориях (кал):

1 кал = 4,1868 Дж

При нагревании тела единичной массы от температуры t0 до температуры t=t0t необходимо сообщить ему количество тепла ΔQ. Средней удельной теплоемкостью в данном интервале температур (tt0) называется величина отношения ΔQt. Предел этого отношения

Истинная удельная теплоемкость

есть, по определению, истинная удельная теплоемкость при температуре t0. Истинная удельная теплоемкость зависит от температуры. Однако в большинстве случаев этой зависимостью пренебрегают и считают, что истинная удельная теплоемкость (или просто удельная теплоемкость) численно равна количеству тепла, которое необходимо сообщить телу единичной массы для повышения его температуры от t °C до (t+1) °С при любом t.

Количество тепла ΔQ, полученное телом массы m при увеличении его температуры на Δt, равно

  Количество тепла 1)

где

c удельная теплоемкость.

Теплоемкость веществ зависит от условий нагревания. Теплоемкость при изобарическом процессе (нагревание происходит при постоянном давлении) называется теплоемкостью при постоянном давлении (cр). Теплоемкость при изохорическом процессе (нагревание осуществляется при постоянном объеме) называется теплоемкостью при постоянном объеме (cv). Всегда cр > cv; для веществ в твердом состоянии теплоемкости cр и cv незначительно отличаются друг от друга.

Единицы измерения удельной теплоемкости:

Дж/кг·град (СИ), кал/г·град

Сумма количества тепла ΔQ, которое получает тело при нагревании, и работы ΔA, которая производится им при этом процессе, равна изменению внутренней энергии ΔU (первый закон термодинамики):

ΔQ + ΔA = ΔU

Изменение ΔU определяется конечным и начальным состояниями и не зависит от процесса нагревания; ΔQ и ΔA зависят от процесса перехода.

Тепло не может самопроизвольно перейти от более холодного тела к более горячему без каких-либо других изменений в системе (второй закон термодинамики).

Теплоемкость любого тела при приближении к абсолютному нулю стремится к нулю (третий закон термодинамики).

 ЛИТЕРАТУРА

  • Справочник по элементарной физике / Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М.: Наука. 1976. 255 с.

Добавить комментарий