НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 22. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ВЛАЖНОСТЬ
Скачать Содержание

ГЛАВА 22. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ВЛАЖНОСТЬ


Термодинамика жидкостей и твердых тел значительно отлича- ется от термодинамики идеального газа. Это связано с тем, что в жидкостях или твердых телах существует сильное взаимодействие молекул друг с другом. Поэтому внутренняя энергия жидкостей или твердых тел складывается из кинетической энергии молекул и потенциальной энергии их взаимодействия, причем для последней величины не удается получить хоть какое-нибудь выражение через макроскопические параметры жидкости или твердого тела. Однако можно утверждать, что в отсутствии фазовых переходов изменение внутренней энергии жидкости или твердого тела пропорционально изменению температуры. Поэтому при сообщении жидкости или твердому телу определенного количества теплоты Q они нагреются на величину , пропорциональную Q:

(22.1)

где C - коэффициент пропорциональности, который называется теплоемкостью тела. Очевидно, теплоемкость тела пропорциональна его массе. Действительно, если для нагревания куска железа массой m на величину требуется количество теплоты Q, то для нагревания куска железа массой 2m на ту же величину необходимо вдвое большее количество теплоты. Поэтому для теплоемкости тела можно записать

(22.2)

где величина c не зависит от массы тела, а зависит только от вещества тела. Величина c, которая называется удельной теплоемкостью вещества, не может быть вычислена теоретически через величины, характеризующие взаимодействие молекул, поскольку не может быть вычислена внутренняя энергия жидкости или твердого тела. Эта величина является экспериментальной (табличной) характеристикой веществ. С использованием формулы (22.2) связь количества теплоты с изменением температуры тела может быть записана в виде

(22.3)