Теплоємність повітря
Теплоємність як фізична величина показує кількість теплової енергії, яке необхідне для зміни температури робочого тіла, в даному випадку, повітря, на один градус. Теплоємність повітря безпосередньо залежить від температури і тиску. При цьому для дослідження різних видів теплоємності можуть застосовуватися різні методи.
Математично теплоємність повітря виражається як відношення кількості тепла до збільшенню його температури. Теплоємність тіла, що має масу 1 кг, прийнято називати питомої. Молярна теплоємність повітря - теплоємність одного моля речовини. Позначається теплоємність - Дж / К. Молярна теплоємність відповідно Дж / (моль * К).
Теплоємність можна вважати фізичною характеристикою певної речовини, в даному випадку повітря, в тому випадку, якщо вимірювання проводиться в постійних умовах. Найчастіше подібні вимірювання проводяться при постійному тиску. Так визначається ізобарна теплоємність повітря. Вона зростає з збільшення температури і тиску, а також є лінійною функцією даних величин. У цьому випадку зміна температури відбувається при постійному тиску. Для розрахунку ізобарно теплоємності необхідно визначити псевдокрітіческую температуру і тиск. Вона визначається з використанням довідкових даних.
Теплоємність повітря. Особливості
Повітря являє собою газову суміш. При їх розгляді в термодинаміки прийняті наступні допущення. Кожен газ в складі суміші повинен бути рівномірно розподілений по всьому обсяги. Таким чином, обсяг газу дорівнює обсягу всієї суміші. Кожен газ в складі суміші володіє своїм парціальним тиском, який він чинить на стінки посудини. Кожен з компонентів газової суміші повинен мати температуру, рівну температурі всієї суміші. При цьому сума парціальних тисків всіх компонентів дорівнює тиску суміші. Розрахунок теплоємності повітря виконується на основі даних про склад газової суміші і теплоємності окремих компонентів.
Теплоємність неоднозначно характеризує речовину. З першого закону термодинаміки можна зробити висновок, що внутрішня енергія тіла змінюється не тільки залежно від кількості отриманого тепла, але і від досконалої тілом роботи. При різних умовах протікання процесу теплопередачі, робота тіла може відрізнятися. Таким чином, однакове повідомлене тілу кількість теплоти, може викликати різні за значенням зміни температури і внутрішньої енергії тіла. Ця особливість характерна тільки для газоподібних речовин. На відміну від твердих і рідких тіл, газоподібні речовини, можуть сильно змінювати обсяг і здійснювати роботу. Саме тому теплоємність повітря визначає характер самого термодинамічної процесу.
Однак при постійному обсязі повітря не здійснює роботу. Тому зміна внутрішньої енергії пропорційно зміні його температури. Ставлення теплоємності в процесі з постійним тиском, до теплоємності в процесі з постійним об`ємом є частиною формули адиабатного процесу. Воно позначається грецькою літерою гамма.
З історії
Терміни «теплоємність» і «кількість теплоти» не дуже вдало описують свою суть. Пов`язано це з тим, що вони прийшли в сучасну науку з теорії теплорода, яка була популярна у вісімнадцятому столітті. Послідовники цієї теорії розглядали теплоту як якесь невагоме речовина, яка міститься в тілах. Ця речовина не може бути ні знищено, ні створено. Охолодження і нагрівання тіл пояснювали зменшенням або збільшенням вмісту теплорода відповідно. З часом ця теорія була визнана неспроможною. Вона не могла пояснити, чому однакове зміна внутрішньої енергії будь-якого тіла виходить при передачі йому різної кількості теплоти, а також залежить від здійснюваної тілом роботи.
Питома теплоємність повітря. Фізичні властивості речовин Навколишній нас повітря відіграє важливу роль у житті біологічних організмів, що населяють планету Земля. А ось людська діяльність, пов'язана з самими різними технологічними процесами, визначила цю речовину в розряд технічно важливих газів. Він…
Згадуємо фізику - що таке теплоємність води? ода є одним з найдивовижніших речовин. Незважаючи на широке поширення і повсюдне використання, вона - справжня загадка природи. Будучи одним із з'єднань кисню, вода, здавалося б, повинна мати зовсім низькими такі характеристики, як температури…
Закони термодинаміки Термодинаміка - розділ фізики, в рамках якого вивчається взаємне перетворення теплоти в рух і навпаки. Будучи досить обширним розділом, дана частина прикладної фізики ділиться на кілька різних підрозділів, до яких відносяться: Основні закони…
Перший початок термодинаміки - це початок усього сущого Предметом вивчення термодинаміки є енергія у всіх її проявах і, найголовніше, переходи енергії з одного виду в інший. Так склалося, що сам термін виник на зорі наукових досліджень в області енергії, а на той момент перелік різних видів енергії був…
Кількість теплоти - не все так просто Якщо у склянці з окропом залишити холодну ложку, то через деякий час її температура зрівняється з температурою води. Вода трохи остигає, а ложка, навпаки, нагрівається. Температура у них стає однаковою і приходить в рівновагу, деяка кількість…
Теплопровідність металів та її застосування Метали - це речовини, що мають кристалічну структуру. При нагріванні вони здатні плавитися, тобто переходити в текучий стан. Одні з них мають невисоку температуру плавлення: їх можна розплавити, помістивши в звичайну ложку і тримаючи над полум'ям…
Перший закон термодинаміки Перший закон термодинаміки стверджує, що зміна внутрішньої енергії можливо тільки при наявності зовнішніх впливів. Іншими словами, якщо системі буде повідомлено певну кількість тепла і над нею буде здійснена робота, то активність даного тіла…
Робота в термодинаміці Наука, що вивчає теплові явища - це термодинаміка. Фізика розглядає її як один зі своїх розділів, який дозволяє зробити певні висновки, грунтуючись на уявленні речовини у вигляді молекулярної системи.Термодинаміка, визначення якої будуються на…
Ізобарний процес Ізобарний процес є різновидом ізопроцессов, який є термодинамічним. При ньому маса речовини та один з його параметрів (тиск, температура, об'єм) залишаються незмінними. Для ізобарного процесу постійною величиною є тиск.Ізобарний процес і закон…
Молекулярна маса повітря - визначення Молекулярна маса виражається сумою мас атомів, що входять в молекулу речовини. Зазвичай вона виражається в а.е.м., (атомних одиницях маси), іноді ще називається дальтон і позначається D. За 1 а.е.м. сьогодні приймається 1/12 маси З12 атома вуглецю,…
Властивості і тиск газів Тиск - це показник, що характеризує відношення сили, що діє на поверхню перпендикулярно їй, до площі цієї поверхні.Відмітною властивістю газу є його здатність заповнювати всю ємність або посудину в межах обмеженого простору. Тобто посудину…
Питома вага сталі. Питома теплоємність стали Сталлю вважають сплав заліза з іншими хімічними сполуками. Серед компонентів, що входять до складу, присутній вуглець в кількості 2,14%. Завдяки його наявності сплави заліза набувають свою міцність. Питома вага стали дорівнює 75500-77500 Н / мsup3-.…
Камінь для лазні: як вибрати найбільш підходящий? Кожному відомо про користь для здоров'я традиційної російської лазні. Але для того щоб вона принесла дійсно користь, необхідно правильно підібрати матеріали. Один з найважливіших моментів - як вибрати камінь для лазні. Маються на увазі, звичайно ж,…