Последнюю формулу еще можно представить в виде
q=c×dT. (1.9)
Теплоемкость является функцией термодинамических процессов и меняется в пределах - .
Для газообразных тел различают два вида удельной теплоемкости: если теплота к телу подводится при неизменном объеме, в этом случае речь идет о теплоемкости при постоянном объеме, которая называется изохорной теплоемкостью и обозначается сv, а в случае подвода теплоты при постоянном давлении, теплоемкость называется изобарной теплоемкостью и имеет обозначение cp. Связь между этими значениями теплоемкости выражается законом Майера
cp-сv=Rг, (1.10)
где, как и прежде, газовая постоянная, зависящая от физических свойств газа; mг – мольная масса газа.
Теплоемкость зависит от температуры. Эту зависимость приближенно можно выразить полиномом следующего вида:
i=0, 1, 2, 3, (1.11)
где ai – коэффициенты аппроксимации, зависящие от физической природы рассматриваемого газа; t – температура, 0C.
В практических расчетах при определении количества теплоты обычно применяют так называемые средние теплоемкости сm. Средней теплоемкостью сm данного процесса в интервале температур t1 и t2 называется отношение количества теплоты q1-2, переданной в процессе 1-2, к достигнутой при этом разности температур тела (t2- t1)
. (1.12)
Количество теплоты q1-2 определяется путем интегрирования выражения (1.9) в пределах температур t1 и t2 по формуле
. (1.13)
Рассматривая совместно выражения (1.13 и 1.12) можно получить конкретную формулу для определения средней теплоемкости
. (1.14)
В зависимости от метода учета количества вещества, из которого состоит рабочее тело, теплоемкость можно выразить в трех видах:
с - массовая теплоемкость, Дж /(кг×К);
- объемная теплоемкость, Дж /(м3×К);
mc - молярная теплоемкость, Дж /(кмоль×К).
Существует связь между указанными значениями теплоемкости:
;
; (1.15)
,
где 22,4 м3- объем, занимаемый киломолем газа при нормальных условиях;
pо=1013250 Па; То= 273 К; vо =0,770м3/кг – удельный объем газа, м3/кг.
Среднюю теплоемкость определяют при помощи специальных таблиц (см. приложения П.2-П.4). Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой: , (1.16)
где и берутся из таблицы для соответствующего газа.
Следующие обозначения теплоемкости являются стандартными:
cpm - средняя удельная изобарная массовая теплоемкость;
- средняя удельная изобарная объемная теплоемкость;
mcpm - средняя удельная изобарная мольная теплоемкость;
cvm - средняя удельная изохорная массовая теплоемкость;
- средняя удельная изохорная объемная теплоемкость;
mcvm - средняя удельная изохорная мольная теплоемкость.
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 333;