Задание. На 14.10 2020.
Преподаватель Мелентьева А.А.
ОП.15 Теоретические основы теплотехники и гидравлики.
I. Тема: Теплоемкость газов и их смесей.
II. Теплоемкости изохорная и изобарная
1. Изучите теоретический материал.
2. Составьте письменно конспект в тетради по изученной теме. Зачертите схемы.
Вопросы для самоконтроля
a. Дайте определение теплоемкости.
b. Как определяется средняя теплоемкость?
c. Что такое истинная теплоемкость?
d. Отчего зависит теплоемкость?
e. Как обозначается теплоемкость?
f. Что такое удельная теплоемкость?
g. В каких еденицах измеряется количество вещества?
h. Какие различают теплоемкости. Как они обозначаются.Еденицы измерения?
a) Как обозначаются теплоемккости изохорная и изобарная?
b) Напишите уравнение Майера что оно означает?
c) Как определяется количество теплоты подводимой к газу в процессе нагревания или отводимой в процессе охлаждения
d) Для 1кг рабочего тела.
e) Для произвольной массы.
Задание выполняете аккуратно. Небрежно выполненые задания не оцениваются.
Фотоотчет представьте по адресу электронной почты до16.10.20.
Melentievaaleftina@yandex.ru Aleftina.
Теплоемкости. Изохорная и изобарная.
Процесс нагревания или охлаждения может происходить при различных условиях. Рассмотрим процесс нагревания газа одного и того же количества (1 кг) в одинаковых цилиндрах с одинаковыми начальными параметрами (рис. 5.1).
В обоих цилиндрах газ будем нагревать до одинаковой температуры Т2. В первом цилиндре (рис.5.1, а) теплота будет подводиться при постоянном объеме, т.е. процесс будет изохорным. Во втором цилиндре (рис.5.1, б) газ будет расширяться от v1 до v2 при постоянном давлении (р), т.е. процесс будет изобарным.
Рис. 5.1. Изохорный (а) и изобарный (б) процессы
Так как в первом случае газ не расширяется, он не совершает работу и поэтому вся подводимая теплота тратится на повышение внутренней энергии и на повышения давления. Удельное количество теплоты можно определить по формуле:
.
Во втором цилиндре подведенная к газу теплота расходуется как на повышение температуры, так и на перемещение поршня (т.е. на совершение работы). Удельное количество теплоты в этом случае можно определить по формуле:
.
Подогрев газа в обоих цилиндрах идет до одинаковой температуры Т2, но во втором случае теплоты необходимо затратить больше на величину работы l, совершенной для перемещения поршня. Тогда:
или 
Известно, что работа (l) при р = const составляет:
или 
.
Так как, то 
. 
Следовательно, имеем:
.
откуда
.
Полученная связь между изобарной и изохорной теплоемкостями (5.3) называется уравнением Майера. Зная зависимость между теплоемкостями, можно записать:
.
Таким образом, в зависимости от того к какой количественной единице вещества относится теплоемкость, различают следующие виды изобарной и изохорной теплоемкостей:
– массовые изобарная и изохорная теплоемкости;
– объемные изобарная и изохорная теплоемкости;
– мольные изобарная и изохорная теплоемкости.
В термодинамических расчетах часто встречается величина ( 
), называемая показателем адиабаты и равная отношению изобарной теплоемкости к изохорной:
.
Значение показателя адиабаты зависит от температуры, но для газов и паров эта зависимость незначительна, и ею пренебрегают, принимая величиной постоянной. Для идеальных газов значение показателя адиабаты принимают равным:
A. одноатомных газов – 1,67;
B. двухатомных газов – 1,4;
C. трех- и многоатомных газов – 1,29.
Точные значения для некоторых газов и водяных паров приводятся в справочниках в зависимости от их температур.
1 Основы гидравлики и теплотехники О.Н Брюханов, В. И. Коробко
2 Техническая термодинамика основами теплотехники Н.Г.Лашутина
Р М. Медведев Изд-во Машиностроение.
3 Интернет ресурсы