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)
Удельная и молярная теплоемкости
|
|
|
|
Теплоемкость тела в некотором процессе зависит от массы тела. Например, теплоемкость 3 кг азота, воды или железа в некотором процессе будет в 3 раза больше, чем теплоемкость 1 кг соответствующего вещества в таком же про-цессе. Теплоемкость тела не всегда удобна как величина, характеризующая процесс. Более удобной характеристикой процесса является теплоемкость, от-несенная к единице массы или одному молю вещества, из которого состоит тело. Введем понятия удельной и молярной теплоемкостей в данном процессе. Пусть m — масса тела, — число молей тела, ¢ Q — бесконечно малое ко-личество теплоты, сообщенное телу в заданном процессе в некоторый момент времени, ¢ T — изменение температуры тела.
Удельная теплоемкость — теплоемкость единицы массы тела:
| c уд= | ¢ Q | : | (9: 1) | ||
| m ¢ T | |||||
Молярная теплоемкость — теплоемкость одного моля тела:
| c = | ¢ Q | : | (9: 2) | ||
| ¢ T | |||||
Естественно, что удельная и молярная теплоемкости определены для за-данного процесса в некоторый момент времени. Очевидно, что знаки удельной и молярной теплоемкостей совпадают со знаком теплоемкости тела в данном процессе. Отметим, что молярная теплоемкость измеряется в тех же единицах, что и универсальная газовая постоянная R = 8; 31 Дж = (моль K):
Легко показать из (8.1), (9.1) и (9.2), что
| C = mc уд= c; c = c уд: | (9: 3) |
Если в течение процесса теплоемкость остается постоянной, то формулы (8.1), (9.1) и (9.2) справедливы и для конечных ¢ Q и ¢ T: При этом количество теплоты, сообщенное телу (полученное телом), обозначают обычно через Q и соотношения (8.1), (9.1) и (9.2) переписывают в виде:
| Q = C ¢ T; Q = mc уд¢ T; Q = c ¢ T: | (9: 4) |
Пример 9.1. При сжатии m = 5г кислорода в цилиндре под поршнем впроцессе с постоянной удельной теплоемкостью c уд = 700 Дж/(кг K) темпе-ратура газа понизилась от T 1 = 320 K до T 2 = 280 K. Найти теплоемкость и молярную теплоемкость в этом процессе. Какое количество теплоты получил кислород?
Решение. Молярная масса кислорода= 32 10 3 кг = моль. Теплоемкостьвсего газа C = mc уд = 3; 5 Дж/К.
Молярная теплоемкость c = c уд = 22; 4мольДжK: Кислород получил количество теплоты
Q = mc уд(T 2 T 1) = 140 Дж:
Количество теплоты, полученное газом, оказалось отрицательным. Это означает, что газ отдал окружающим телам количество теплоты 140 Дж.
|
|
|
|
|
Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 74; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!