Теплоемкостью тела будем называть отношение элементарного количества тепла dQ, сообщенного телу в каком-либо процессе, к произошедшему в результате этого изменению температуры тела dT
.
В том случае, если теплоемкость не сильно зависит от температуры, ее можно определить также как физическую величину численно равную количеству теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы увеличить его температуру на 1 градус.
Теплоемкость зависит от массы тела, его термодинамического состояния и вида процесса сообщения тепла.
Удельной теплоемкостью называется теплоемкость единицы массы однородного вещества
.
Единица удельной теплоемкости — Дж/(кг К)
Молярной теплоемкостью называют теплоемкость одного моля вещества
, где - число молей вещества.
Единица молярной теплоемкости — Дж/(моль К).
Пусть нагревание тепа происходит при неизменном объеме (V =const). Соответствующая молярная теплоемкость называется изохорической теплоемкостью и обозначается CV
.
Так как в этом случае dQ = dU, то можно записать, что
|
|
.
Аналогично определяется теплоемкость при постоянном давлении Сp (изобарическая теплоемкость)
.
Идеальный газ представляет физическую модель, согласно которой:
1) собственный объем молекул газа пренебрежимо мал по сравнению с объемом сосуда;
2) между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;
3) столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие.
Теплоемкость Сp идеального газа при постоянном давлении больше теплоемкости при постоянном объеме СV
, уравнение Майера
поскольку для одного моля газа
.
как следует из дифференцирования уравнения уравнение Клапейрона - Менделеева по dT при условии p =const.
Так как , то при постоянной молярной теплоемкости CV внутреннюю энергию можно записать
. (14)
Идеальный газ можно рассматривать как совокупность беспорядочно движущихся молекул-шариков, имеющих пренебрежимо малый собственный объем и не взаимодействующих друг с другом на расстоянии.