2014-09-04
2392
Цель работы.
Целью работы является экспериментальное определение средней массовой теплоемкости воздуха при постоянном давлении и сопоставление результатов со значениями, полученными на основании молекулярно-кинетической теории (МКТ).
Теоретическое положение.
Теплоемкость является теплофизической характеристикой любого вещества. При термодинамических процессах важно знать количественное соотношение между теплотой Q, переданной в процессе, и изменением температуры t рабочего тела. Это соотношение устанавливается теплоемкостью.
Под теплоемкостью понимают такое количество теплоты, которое необходимо подвести или отвести от единицы количества вещества, чтобы при этом его температура изменилась на один градус.
Теплоемкость тела, соответствующая бесконечно малому изменению температуры, называется истинной теплоемкостью:
С = dq/dt, (1)
а теплоемкость тела, соответствующая изменению температуры на конечную величину от t1 до t2, называется средней теплоемкостью:
|
|
|
(2)
Теплоемкость разделяют на:
-массовую с, кДж/(кг×К);
-объемную (при нормальных условиях Р=101.3 кПа, t = 0 оС) соб, кДж/(м3×К);
-мольную сm, кДж/(кмоль К).
Связь между с, соб, сm может быть установлена зависимостью:
с = соб v = cm /m, (3)
где v -удельный объем, м3/кг,
m -молекулярная масса газа, а. е. м., или
соб = с m /22.4, (4)
где 22.4 - объем 1 кмоля газа при нормальных условиях, м3/кмоль.
Теплоемкость является функцией процесса, зависящей от характера его протекания и может изменяться от - 
до + . В частности, если процесс передачи тепла осуществляется при постоянном давлении (P=const), теплоемкость называется изобарной и обозначается cp (cp об, cp m), а при осуществлении процесса при постоянном объеме (V=const) теплоемкость называется изохорной и обозначается сv (сv об, сv m).
Связь между cp и сv для газов может быть выражена, используя уравнение Майера:
cp = сv + R, (5)
или коэффициентом Пуассона (показатель адиабаты):
, (6)
В случае изотермического процесса dt=0 и с = 
. Когда отсутствует передача тепла dq=0 и с=0.
