Лабораторный практикум по курсу общей теплотехники, страница 14

Связь между ними выражается следующими зависимостями:

                                                      ;                                    (3.1)

                                                                               (3.2)

Здесь  22,4  м/ кмоль  –  объём киломоля газа при нормальных физических

                                           условиях ( T= 273 K,   B= 760 мм рт.ст.);

                                   v  –  удельный объём газа,  м;

                              –  мольная масса газа,  кг / кмоль.

          Теплоемкость одного и того же газа не является величиной постоянной и зависит от количества газа, его температуры и от характера процесса.

          В связи с зависимостью теплоемкости от температуры введены понятия истинная  и  средняя  теплоемкости.

Если   теплоемкость   определена   в   интервале   температур   от   T   до  T (величина нагрева газа в эксперименте конечна), то она называется средней теплоемкостью в данном интервале.

          Например, для 1 кг  газа в изобарном процессе нагрева в интервале температур   от   T   до  T  средняя теплоемкость определяется по формуле:

                                                                                             (3.3)

Истинная теплоемкость – это предел, κ которому стремится средняя теплоемкость при приближении интервала температур T–T к нулю:

                                                             ,                                         (3.4)

где   x   –  параметр, определяющий характер процесса.

Теплоемкость одноатомных газов не зависит от температуры и её можно считать постоянной величиной. Для двухатомных газов эта зависимость становится ощутимой только при высоких температурах (практически выше 500°С). Для трех- и многоатомных газов указанная зависимость очень существенна и может быть выражена математическим рядом:

                                                     ,                                (3.5)

где  a, a, a  –   коэффициенты (постоянные  для  данного  газа),  которые

                              приводятся в справочной литературе;

           t–  температура газа в С.

Величина теплоемкости различных газов зависит от атомного веса,
числа атомов в молекуле, пространственной структуры молекул и т.д.

Для идеальных газов, молекулы которых обладают только поступательными и вращательными степенями свободы, мольная теплоемкость в изохорном процессе может быть рассчитана на основе молекулярно-кинетической  теории   по формуле:

                                                       ,                               (3.6)