Понятие теплоемкости

Определим теперь количество теплоты, которое необходимо сообщить идеальному газу для его нагревания или отнять от него для его охлаждения.

Количество теплоты, потребное для изменения температуры газа, зависит от того, совершается ли при этом работа, т. е. изменяется ли при этом объем газа. Если нагреваемый (или охлаждаемый) газ заключен в закрытый со всех сторон сосуд, объем которого не может изменяться (тепловым расширением материала сосуда мы здесь пренебрегаем), то подводимое к нему тепло δ Q затрачивается исключительно на изменение его внутренней энергии. Давление газа при нагревании будет расти по известному уже нам закону. Если же газ находится в сосуде, подобном изображенному на рис. 32, то он будет расширяться, совершая работу подъема поршня и сохраняя при этом давление постоянным. Подводимое в этом случае тепло определяется уравнением:

δQ = dU + pdV.

Ясно, что при сохранении давления газа постоянным требуется большее количество теплоты.

Количество теплоты, потребное для нагревания газа, зависит от количества нагреваемого газа и от того, на сколько градусов должна быть изменена его температура. Чем больше то и другое, тем больше потребное количество теплоты. Поэтому для характеристики тепловых свойств газа, как и всякого другого тела, пользуются особой величиной — теплоемкостью.