НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 20. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ГАЗА. ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССАХ. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Скачать Содержание

ГЛАВА 20. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ГАЗА. ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССАХ. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ


Для характеристики способности тела нагреваться при сообщении ему теплоты вводится понятие теплоемкости тела, которая определяется следующим образом

(20.19)

где Q - количество теплоты, сообщенное телу; - приращение температуры тела при сообщении ему этого количества теплоты. Очевидно, теплоемкость зависит от того, какое тело или газ рассматривается (тела или газы по-разному нагреваются при сообщении им одинакового количества теплоты) и от рассматриваемого процесса (например, в изотермическом процессе газ вообще не нагревается, сколько бы теплоты мы ему не сообщили, в адиабатическом - нагревается без теплообмена). Однако от Q или (несмотря на то, что эти величины входят в определение теплоемкости (20.19)) эта величина не зависит. Ведь Q и в формуле (20.19) - это не независимые, а связанные друг с другом величины: в знаменателе формулы (20.19) - это приращение температуры тела, произошедшее при сообщении ему именно того количества теплоты Q, которое входит в числитель. Поэтому при увеличении величины Q, например, вдвое, величина увеличится также вдвое, и их отношение не изменится. Следовательно, это отношение вообще не зависит от Q и , а является характеристикой тела и процесса.

Теплоемкость любого тела или газа пропорциональна массе этого тела или газа. Действительно, если для нагревания тела массой m на необходимо затратить количество теплоты Q, то для нагревания двух таких тел (или, другими словами, тела массой 2m) на ту же самую величину необходимо затратить теплоту 2Q, поэтому теплоемкость тела массой 2m вдвое больше теплоемкости тела массой m. В связи с такой зависимостью теплоемкости от массы часто используют удельную теплоемкость, которой называется теплоемкость единицы массы тела

(20.20)

Для газов часто используют понятие молярной теплоемкости, как теплоемкости одного моля газа. Очевидно, что удельная или молярная теплоемкости являются характеристикой вещества тела или газа.