• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Молекулярно-кінетична теорія теплоємності газів

Питомою теплоємністю називається кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання на 1 градус 1 кг речовини

. (6.47)

Молярною теплоємністю називається кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання на 1 градус 1 моля речовини

. (6.48)

Ці теплоємності зв’язані між собою співвідношенням .

Розглянемо два режими нагрівання газу: ізохорний і ізобарний.

Ізохорний. Враховуючи (6.38), (6.41) і (6.44) кількість теплоти, необхідна для нагрівання молей газу на ∆Т . Підставляємо в (6.48). Одержуємо

. (6.49)

Ізобарний. Враховуючи (6.38), (6.41) і (6.45) кількість теплоти, необхідна для нагрівання молей газу на ∆Т

. Підставляємо в (6.48). Одержуємо

. (6.50)

Бачимо, що . (6.51)

Це співвідношення Майєра. Теплоємність С_р > C_V тому, що при ізобарному процесі підведене тепло іде не тільки на зміну внутрішньої енергії (як при ізохорному процесі), а і на виконання роботи. Ясно, що в цьому випадку потрібно підвести більше теплоти.

Характерним для кожного газу є відношення теплоємностей

. (6.52)

Одержані вирази для теплоємностей газу показують, що вони не залежать від температури. Але експеримент дає ступінчату залежність (рис.6.25) для газів багатоатомних молекул. Таку залежність неможливо пояснити в рамках класичної фізики. Вона пояснюється в рамках квантових уявлень, а саме дискретним характером зміни фізичних величин, в нашому випадку обертальної та коливальної енергії молекул. При низьких температурах теплової енергії не вистачає для збудження обертального руху молекул і коливального руху атомів в них. Тобто, обертальні і коливальні степені вільності не збуджуються. Вони послідовно починають збуджуватись при підвищенні температури. Наприклад, двохатомні молекули при зіткненні, як показано на рис.6.26, не приходять в обертальний рух. В той час як по класичним уявлення при такому зіткненні молекули повинні прийти в обертання. Отже, залежність (рис.6.25) зумовлена ступінчатою зміною кількості степеней вільності (числа і).

Читайте також:

1. E) теорія раціонального вибору.
2. I. Теорія граничної продуктивності і попит на ресурси
3. IV. Закони ідеальних газів.
4. V теорія граничної корисності визначає вартість товарів ступенем корисності останньої одиниці товару для споживача.
5. Аналіз складу газів
6. Балансова теорія визначення статі. Диференціація статі і роль гормонів у цьому процесі.
7. Біхевіоральна теорія
8. В межах наукового підходу існує велика кількість концепцій, але найбільш переконлива – еволюційна теорія.
9. В однакових об'ємах різних газів за однакових умов (температура і тиск) міститься однакова кількість молекул.
10. Взаємозв’язок психодинамічної теорії АСПН з іншими теоріями
11. Визначення середньої теплоємності в заданому інтервалі температур
12. Газові закони. Суміш газів.

Переглядів: 896