Теплоемкость. Количество тепла
Теплоемкостью тела называется количество тепла, необходимое для нагрева тела на 1.
Теплоемкость измеряется энергетическими единицами — джоулем (Дж) на градус стоградусной шкалы температур; в технических расчетах чаще применяется более крупная единицакилоджоуль (кДж). Если теплоемкость относят к какой-либо единице количества вещества (кг, нм3, кмоль), то такая теплоемкость называется удельной и ее единица соответственно будет кДж/(кгК), кДж/(нма-К), кДж/(кмоль-К)
В зависимости от выбранной количественной единицы вещества различают массовую с, объемную с и киломольную рс теплоемкости. Между ними имеют место следующие соотношения:
Особое значение для нагревания (или охлаждения) газа имеют условия, при которых происходит процесс подвода {или отвода) пепла. В теплотехнике наиболее важным является:
нагревание (или охлаждение) при постоянном объеме (рис. 1.2, а); нагревание (или охлаждение) при постоянном давлении (рис. 1.2,6).
Теплоемкость в первом случае называется изохорной, а во втором—- изобарной и обозначается соответственно ст, и ср.
При нагревании 1 кг газа на 1° С при постоянном объеме сообщаемая газу теплота — теплоемкость cv — расходуется только на увеличение внутренней энергии газа так как внешняя работа не совершается.
При нагревании же 1 кг газа на 1° С при постоянном давлении объем газа возрастает и сообщаемое газу тепло — теплоемкость ср расходуется не только на увеличение внутренней энергии газа, но и на совершение, работы расширения. Поэтому теплоемкость с$ всегда больше, чем теплоемкость cVt на величину работы, совершаемой кг газа при нагревании его на tuC при постоянном давлении.
Теплоемкости смеси газов могут быть определены по следующим формулам: массовая
