МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

6. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

6.1. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ И ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

6.1.5. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ВЕЩЕСТВА

Удельная теплоемкость вещества (с) - это величина, которая численно равна количеству теплоты, которое получает или отдает 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 К:

Единица удельной теплоемкости - джоуль на килограмм-кельвин:

Количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела и выделяемого при охлаждении тела, вычисляется по формулам:

при нагревании:

при охлаждении:

где t_n и t_к - соответственно начальная и конечная температура.

Удельная теплоемкость вещества зависит от вида вещества, его агрегатного состояния и интервала температур, в котором проходит теплопередача.

Жидкие и твердые вещества расширяются при нагревании незначительно, их удельные теплоемкости при постоянном объема и устойчивого давления остаются постоянными и приведены в таблицах.

Если нагревать газ при постоянной объема, его молярну теплоемкость (С_V) и удельную теплоемкость (с_V) можно вычислить по формулам:

где М - молярная масса вещества.

Если нагревать газ при постоянном давлении, его молярну теплоемкость (С_г) и удельную теплоемкость (с_г) можно вычислить по формулам:

Молярная теплоемкость вещества - величина, которая определяется количеством теплоты, необходимой для нагревания 1 моля вещества на 1 К.

Единица молярной теплоемкости - джоуль на моль-кельвин:

Для калориметрических измерений используется прибор - калориметр. Простейший калориметр представляет собой сосуд с крышкой, которая имеет форму стакана. Сосуд ставят на пробковую подставку, помещенную в другую, большую, сосуд, так, что между ними остается слой воздух, который является теплоизолятором.