Реферат: Первое начало термодинамики
Очевидно, что величина теплоемкости зависит от того, нагревается ли тело при постоянном объеме или при постоянном давлении. Обозначим символами c V и c P теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении соответственно. Поскольку при V = const , dV = 0, то
|
|
(9) |
Подобным же образом из (8) получается выражение для c P :
|
|
(10) |
Второй член в формуле для c P связан со слагаемым PdV , т.е. описывает эффеккт, оказываемый на теплоемкость работой, которую система совершает во время расширения. В (9) подобного члена нет, поскольку объем остается постоянным и работа не совершается. (1)
Во многих случаях удобно пользоваться понятием молярной теплоемкости. Молярной теплоемкостью называется теплоемкость одного моля вещества. Молярные теплоемкости при постоянном V и при постоянном P определяются формулами (9) и (10), если вместо произвольного количества вещества взять 1 моль:
|
|
(11) |
знак 
сверху означает, что взят 1 моль вещества. (2)
В случае газа можно конкретизировать зависимость внутренней энергии E от переменных T и V , определяющих его состояние. В дальнейшем мы докажем, что энергия идеального газа определяется температурой T и не зависит от объема V : E = E (T ). Для реальных газов это утверждение выполняется приближенно. Для определения зависимости E (T ) воспользуемся результатами опыта, согласно которым теплоемкость газов очень слабо зависит от температуры. Можно предположить, что для идеального газа она строго постоянна. Тогда интегрирование уравнения
|
|
(12) |
при условии C V = const дает:
|
|
(13) |
где E 0 – константа, представляющая энергию газа при абсолютном нуле.
Внутренняя энергия N молей газа
|
E = N (C V T +E 0 ) . |
(14) |
Для идеального газа 1-й закон термодинамики принимает вид
|
|
(15) |
Из этого уравнения легко получить соотношение между молярными теплоемкостями C V и C P . Для этого перейдем от переменных T и V к переменным T и P . Это можно сделать, если взять дифференциалы от обеих частей уравнения состояния для 1 моля идеального газа
|
|
(16) |
что дает
|
|
Выражая отсюда 
и подставляя в (15), получаем
|
К-во Просмотров: 239
Бесплатно скачать Реферат: Первое начало термодинамики
|