3. Теплоемкость газа

Истинная теплоемкость рабочего тела определяется отношением количества подведенной (отведенной) к рабочему телу теплоты в данном т/д процессе к вызванному этим изменениям температуры тела.

С = dQ / dT , [Дж /К] ;

Теплоемкость зависит от внешних условий или характера процесса, при котором происходит подвод или отвод теплоты. Различают следующие удельные теплоемкости:массовую – с = С / m , [Дж/кг] ; молярную - с_μ = С / ν , [Дж/моль] , где ν - количества вещества [моль] ; объемную - с^/ = С / V = с·ρ , [Дж/м³] ,

где - ρ = m / V - плотность вещества. Связь между этими теплоемкостями:с = с^/ · υ = с_μ / μ , где - υ = V/m - удельный объем вещества, [м³/кг]; μ = m /ν – молярная (молекулярная) масса, [кг/моль]. Теплоемкость газов в большой степени зависит от тех условий, при которых происходит процесс их нагревания или охлаждения. Различают теплоемкости при постоянном давлении (изобарный) и при постоянном объеме (изохорный). Таким образом различают следующие удельные теплоемкости: с_р , с_v – массовые изобарные и изохорные теплоемкости; с_pμ , с_vμ – молярные изобарные и изохорные теплоемкости; с^/_p , с^/_v – объемные изобарные и изохорные теплоемкости. Между изобарными и изохорными теплоемкостями существует следующая зависимость:

с_р - с_v = R - уравнение Майера; с_pμ - с_vμ = R_μ .

Теплоемкость зависит от температуры, которые даются в справочных литературах в виде таблицы как средние теплоемкости в интервале температур от 0 до t_х. Для определения средней теплоемкости в интервале температур от t₁ до t₂ можно использовать следующую формулу:

с|^t2_t1 = (с|^t2₀ t₂ - с|^t1₀ t₁) / (t₂ - t₁) .