Примеры решения задач по физике

 

ТЕПЛОЕМКОСТИ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Теплоемкостью называют количество теплоты, которое необходимо сообщить телу, чтобы повысить температуру его определенного количества на 1 градус.

Теплоемкость, отнесенную к определенному количеству вещества, называют удельной теплоемкостью.

Различают следующие удельные теплоемкости:

массовую, кДж/(кг∙К),;

объемную, кДж/(м3∙К),;

мольную, кДж/(кмоль∙К),  .

Типы взаимодействий элементарных частиц Согласно современным представлениям, в природе осуществляется четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.

Удельные теплоемкости связаны соотношениями

 (3.1)

В справочной литературе принято давать объемную теплоемкость газа, отнесенную к одному кубическому метру газа, взятому при нормальных физических условиях, кДж/(н.м3∙К), что для идеального газа соответствует выражению

 . (3.2)

Поскольку теплота является функцией процесса, то и теплоемкость есть функция процесса. На практике наибольшее применение нашли теплоемкости изобарного cp при р=const и изохорного cv при v=const процессов.

Для классической модели идеального газа изохорная и изобарные теплоемкости – постоянные величины, определяемые как

 , (3.3)

 , (3.3)

где i – число степеней свободы данного газа (рис. 3.1).

Изобарная и изохорная теплоемкости идеальных газов взаимосвязаны через формулу Майера:

 , или  . (3.3)

В расчетах газовых процессов часто используется коэффициент Пуассона, который для однородных идеальных газов определяется числом степеней свободы его молекул

 . (3.4)

 


 

Теплоемкости реальных газов

Теплоемкости реальных газов зависят от температуры и давления газа. В большей степени проявляется влияние температуры на теплоемкость.

В соответствии с этим были введены понятия истинной и средней теплоемкостей газа. охранное агентство предлагает охранные услуги в Москве и Подмосковье

Истинная теплоемкость газа соответствует расчетному выражению

 . (3.5)

Экспериментальная зависимость истинной теплоемкости процесса реального газа от температуры обычно представляется в виде степенного полинома или табличного численного материала:

 . (3.6)

Расчет теплоты с помощью истинной теплоемкости выполняется путем интегрирования:

 . (3.7)

Средняя теплоемкость газа соответствует расчетному выражению

 . (3.8)

Она определяется как отношение теплоты процесса, идущего в интервале температур t1 и t2, к разности этих температур.

Средней теплоемкостью можно пользоваться только на данном интервале температур процесса.

В справочных таблицах свойств газов приводятся значения средних теплоемкостей в интервале от 0 до t оС, что позволяет расчетным путем получить среднюю теплоемкость для любого интервала температур t1 и t2:

. (3.9)

Теплоемкости смесей газов определяются с использованием их массовых или объемных долей:

удельная массовая теплоемкость смеси газов

 ; (3.10)

удельная объемная теплоемкость смеси газов

 ; (3.11)

удельная мольная теплоемкость смеси газов

 . (3.12)

Коэффициент Пуассона для смеси газов определяется как

 . (3.13)

Билибинская атомная теплоэлектроцентраль http://smutc.ru охранное агентство предлагает охранные услуги в Москве и Подмосковье
Математика, сопротивление материалов, электротехника лекции, задачи