2020-04-07
737
Под теплоемкостью рабочего тела в некотором процессе понимают количество тепла, которое необходимо подвести или отвести для того, чтобы изменить его температуру на 1 К:
, 
Теплоемкость единицы количества вещества называют удельной теплоемкостью. Различают удельные массовую 
и мольную теплоемкости 
:
; 
; 
Между ними существует однозначная связь
Теплоемкость газа зависит от характера процесса подвода теплоты и параметров. В зависимости от процесса теплоемкость любого газа может изменяться от 
до 
. В термодинамике широко используется понятия изобарной и изохорной теплоемкостей – это теплоемкости газа в соответствующих процессах (
, 
и 
, 
) и их отношение 
– показатель адиабаты.
Теплоемкость идеальных газов зависит (в общем случае) от параметров 
и 
.
Согласно молекулярно-кинетической теории газа изобарные и изохорные теплоемкости идеального газа не зависят от параметров, а зависят только от числа степеней свободы молекул, иначе говоря – от природы газа, от его атомности.
При частых расчетах показателя адиабаты чтобы не запоминать уравнения, можно пользоваться таблицей 3 (т.к. ряд простых чисел для запоминания удобнее).
Таблица 3. Расчет показателя адиабаты
| атомность (i) |  |  |  |
| одноатомный | 3 | 5 | 5/3=1,67 |
| двухатомный | 5 | 7 | 7/5=1,4 |
| трех и многоатомный | 7 | 9 (8) | 9/7=1,28 (8/7=1,14) |
Между изохорной, изобарной теплоемкостями и показателем адиабаты существует однозначная связь через уравнение Майера:
, или 
, 
, 
Для реальных газов теплоемкость зависит ещё и от физической природы и параметров, прежде всего от температуры. С ростом температуры теплоемкость реальных газов чаще всего увеличивается, показатель адиабаты уменьшается.
Найдем, чему равны теплоемкость и показатель адиабаты смеси газов.
Пусть имеем смесь, состоящую из n компонент: 
; 
… 
. Вся смесь нагревается в некотором диапазоне температур ΔТ. Тогда для каждой компоненты можно записать:
…
Теплота, переданная смеси, равна сумме теплот, переданных компонентам этой смеси, при этом каждая компонента нагревается на одну и ту же температуру ΔТ:
Поделив правую и левую части этого выражения на произведение МсмΔТ получаем:
Аналогично для удельных мольных теплоемкостей
Таким образом, показатель адиабаты для смеси газов определяется следующим образом:
