Теплоемкость

Последнее соотношение носит название уравнение Майера. Для реальных газов это уравнеие превращается в неравенство

c p - c v > R.

Ю́лиус Ро́берт фон Ма́йер (нем. Julius Robert von Mayer; 25 ноября 1814 — 20 марта 1878) — немецкий врач и естествоиспытатель.

Изучал медицину в Тюбингене, Мюнхене и Париже. В 1840 в качестве судового врача совершил путешествие на остров Яву; по возвращении поселился в родном городе. Майер — один из первых в своей знаменитой работе «Bemerkungen über die Kräfte der unbelebten Natur» (Liebig’s «Annalen» XLII, 1842) указал на эквивалентность затрачиваемой работы и производимого тепла и тем обосновал первый закон термодинамики; он же впервые рассчитал, исходя из теоретических оснований, механический эквивалент тепла. Работа эта долго оставалась незамеченной, и лишь в 1862 г. Клаузиус и Тиндаль обратили внимание на это исследование Майер и на дальнейшие его работы: «Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhang mit den Stoffwechsel» (Хайльбронн, 1848), «Beträge zur Dynamik des Himmels» (там же), «Bemerkungen über d. mechanischen Aequivalent der Wärme» (т. же 1851), полные местами не вполне точных, но весьма остроумных примеров и идей, касающихся закона сохранения энергии в неодушевленной и одушевленной природе.

Работы Майера собраны в его «Naturwissenschaftliche Vorträge» (Штутг., 1871) и «Mechanic der Wärme» (Штутг., 1 изд., 1867; 2 изд., 1874).

Оценка заслуг Майера в создании механической теории тепла вызвала в свое время ожесточенную полемику между Клаузиусом, Тиндалем, Джоулем и Дюрингом; см. весьма пристрастное сочинение Дюринга «Robert M. der Galilei des XIX Jahrhunderts» (Хемниц, 1879), а также Клаузиус, «Wärmetheorie» I; Тиндаль, «Теплота, рассматриваемая как род движения». Ср. Kümelin, «R. M.» («Reden u. Aufsätze» (Фрейб. и Тюбинген, 1881); Weyrauch, «R. M., der Entdecker des Prinzips von der Erhaltung der Energie» (Штутгарт, 1890).

В 1847 в журнале Парижской академии «Доклады» («Comptes rendus») был опубликован отчет Джоуля о превращениях энергии, в котором он совершенно не упоминает Майера. Годом позднее появилась работа Гельмгольца О сохранении силы, тоже без ссылок на Майера. Возник спор о приоритете, который вскоре вышел за рамки чисто научного. Майер нашел в себе силы ответить недругам отдельной брошюрой Замечания о механическом эквиваленте теплоты (Bemerhungen über das mtchanische Aequivalent der Wärme), вышедшей в 1851. По словам Оствальда, «...это сочинение было написано кровью Майера, исчерпав его последние силы». Осенью у Майера обнаружилось воспаление мозга, после чего его поместили сначала в частную лечебницу, а затем в казенную психиатрическую больницу. Научную деятельность он смог возобновить лишь в 1862 в Хейльбронне.

В технических расчетах принято использовать отношение теплоемкостей, как постоянную характеристику вещества

k = c p / c v

Для идеальных газов получаем следующие соотношения

c v = R/(k-1), c p = kR/(k-1).

Ниже приводятся параметры некоторых газов.

Примечание: под словом “гидразин” понимаются газы, получаемые при разложении гидразина в специальном газогенераторе.