Теплоемкость таблица газов: Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

Представлены таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, металлов, жидкостей, строительных и теплоизоляционных материалов, а также пищевых продуктов — более 400 веществ и материалов.

Перечень таблиц:

1. Удельная теплоемкость газов
2. Удельная теплоемкость некоторых металлов и сплавов
3. Удельная теплоемкость жидкостей
4. Удельная теплоемкость твердых веществ
5. Удельная теплоемкость пищевых продуктов

Удельной теплоемкостью вещества называется отношение количества тепла, сообщенного единице массы этого вещества в каком-либо процессе, к соответствующему изменению его температуры.

Удельная теплоемкость веществ зависит от их химического состава, термодинамического состояния и способа сообщения им тепла. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/(кг·К).

Необходимо отметить, что экспериментальное определение удельной теплоемкости жидкостей и газов производится при постоянном давлении или при постоянном объеме.

В первом случае удельная теплоемкость обозначается C_p, во втором — C_v. Для жидкостей и газов наиболее часто применяется удельная теплоемкость при постоянном давлении C_p.

Для твердых веществ теплоемкости C_p и C_v не различаются. Кроме того, по отношению к твердым телам, помимо удельной массовой теплоемкости применяются также удельная атомная и молярная теплоемкости.

Таблица удельной теплоемкости газов

В таблице приведена удельная теплоемкость газов C_p при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении (101325 Па).

Таблица удельной теплоемкости газов

Газы	Cp, Дж/(кг·К)
Азот N2	1051
Аммиак NH3	2244
Аргон Ar	523
Ацетилен C2H2	1683
Водород H2	14270
Воздух	1005
Гелий He	5296
Кислород O2	913
Криптон Kr	251
Ксенон Xe	159
Метан CH4	2483
Неон Ne	1038
Оксид азота N2O	913
Оксид азота NO	976
Оксид серы SO2	625
Оксид углерода CO	1043
Пропан C3H8	1863
Сероводород H2S	1026
Углекислый газ CO2	837
Хлор Cl	520
Этан C2H6	1729
Этилен C2H4	1528

Таблица удельной теплоемкости некоторых металлов и сплавов

В таблице даны значения удельной теплоемкости некоторых распространенных металлов и сплавов при температуре 20°С. Значения теплоемкости большинства металлов при других температурах вы можете найти в этой таблице.

Таблица удельной теплоемкости металлов и сплавов

Металлы и сплавы	C, Дж/(кг·К)
Алюминий Al	897
Бронза алюминиевая	420
Бронза оловянистая	380
Вольфрам W	134
Дюралюминий	880
Железо Fe	452
Золото Au	129
Константан	410
Латунь	378
Манганин	420
Медь Cu	383
Никель Ni	443
Нихром	460
Олово Sn	228
Платина Pt	133
Ртуть Hg	139
Свинец Pb	128
Серебро Ag	235
Сталь стержневая арматурная	482
Сталь углеродистая	468
Сталь хромистая	460
Титан Ti	520
Уран U	116
Цинк Zn	385
Чугун белый	540
Чугун серый	470

Таблица удельной теплоемкости жидкостей

В таблице представлены значения удельной теплоемкости C_p распространенных жидкостей при температуре 10…25°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости жидкостей

Жидкости	Cp, Дж/(кг·К)
Азотная кислота (100%-ная) NH3	1720
Анилин C6H5NH2	2641
Антифриз (тосол)	2990
Ацетон C3H6O	2160
Бензин	2090
Бензин авиационный Б-70	2050
Бензол C6H6	1050
Вода H2O	4182
Вода морская	3936
Вода тяжелая D2O	4208
Водка (40% об.)	3965
Водный раствор хлорида натрия (25%-ный)	3300
Газойль	1900
Гидроксид аммония	4610
Глицерин C3H5(OH)3	2430
Даутерм	1590
Карборан C2 H12B10	1720
Керосин	2085…2220
Кефир	3770
Мазут	2180
Масло АМГ-10	1840
Масло ВМ-4	1480
Масло касторовое	2219
Масло кукурузное	1733
Масло МС-20	2030
Масло подсолнечное рафинированное	1775
Масло ТМ-1	1640
Масло трансформаторное	1680
Масло хлопковое рафинированное	1737
Масло ХФ-22	1640
Молоко сгущенное с сахаром	3936
Молоко цельное	3906
Нефть	2100
Парафин жидкий (при 50С)	3000
Пиво	3940
Серная кислота (100%-ная) H2SO4	1380
Сероуглерод CS2	1000
Силикон	2060
Скипидар	1800
Сливки (35% жирности)	3517
Сок виноградный	2800…3690
Спирт метиловый (метанол) CH3OH	2470
Спирт этиловый (этанол) C2H5OH	2470
Сыворотка молочная	4082
Толуол C7H8	1130
Топливо дизельное (солярка)	2010
Топливо реактивное	2005
Уротропин C6H12N4	1470
Фреон-12 CCl2F2	840
Эфир этиловый C4H10O	2340

Таблица удельной теплоемкости твердых веществ

В таблице дана удельная теплоемкость твердых веществ: стройматериалов (песка, асфальта и т.

д.), теплоизоляции различных типов и других распространенных материалов в интервале температуры от 0 до 50°С при нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости твердых веществ

Строительные, теплоизоляционные и другие материалы	C, Дж/(кг·К)
АБС пластик	1300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках	840
Алмаз	502
Аргиллит	700…1000
Асбест волокнистый	1050
Асбестоцемент	1500
Асботекстолит	1670
Асбошифер	837
Асфальт	920…2100
Асфальтобетон	1680
Аэрогель (Aspen aerogels)	700
Базальт	850…920
Барит	461
Береза	1250
Бетон	710…1130
Битумоперлит	1130
Битумы нефтяные строительные и кровельные	1680
Бумага	1090…1500
Вата минеральная	920
Вата стеклянная	800
Вата хлопчатобумажная	1675
Вата шлаковая	750
Вермикулит	840
Вермикулитобетон	840
Винипласт	1000
Войлок шерстяной	1700
Воск	2930
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон	840
Гетинакс	1400
Гипс формованный сухой	1050
Гипсокартон	950
Глина	750
Глина огнеупорная	800
Глинозем	700…840
Гнейс (облицовка)	880
Гравий (наполнитель)	850
Гравий керамзитовый	840
Гравий шунгизитовый	840
Гранит (облицовка)	880…920
Графит	708
Грунт влажный (почва)	2010
Грунт лунный	740
Грунт песчаный	900
Грунт сухой	850
Гудрон	1675
Диабаз	800…900
Динас	737
Доломит	600…1500
Дуб	2300
Железобетон	840
Железобетон набивной	840
Зола древесная	750
Известняк (облицовка)	850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем	1680
Ил песчаный	1000…2100
Камень строительный	920
Капрон	2300
Карболит черный	1900
Картон гофрированный	1150
Картон облицовочный	2300
Картон плотный	1200
Картон строительный многослойный	2390
Каучук натуральный	1400
Кварц кристаллический	836
Кварцит	700…1300
Керамзит	750
Керамзитобетон и керамзитопенобетон	840
Кирпич динасовый	905
Кирпич карборундовый	700
Кирпич красный плотный	840…880
Кирпич магнезитовый	1055
Кирпич облицовочный	880
Кирпич огнеупорный полукислый	885
Кирпич силикатный	750…840
Кирпич строительный	800
Кирпич трепельный	710
Кирпич шамотный	930
Кладка «Поротон»	900
Кладка бутовая из камней средней плотности	880
Кладка газосиликатная	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича	880
Кладка из керамического пустотного кирпича	880
Кладка из силикатного кирпича	880
Кладка из трепельного кирпича	880
Кладка из шлакового кирпича	880
Кокс порошкообразный	1210
Корунд	711
Краска масляная (эмаль)	650…2000
Кремний	714
Лава вулканическая	840
Латунь	400
Лед из тяжелой воды	2220
Лед при температуре 0°С	2150
Лед при температуре -100°С	1170
Лед при температуре -20°С	1950
Лед при температуре -60°С	1700
Линолеум	1470
Листы асбестоцементные плоские	840
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)	840
Лузга подсолнечная	1500
Магнетит	586
Малахит	740
Маты и полосы из стекловолокна прошивные	840
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем	840
Мел	800…880
Миканит	250
Мипора	1420
Мрамор (облицовка)	880
Настил палубный	1100
Нафталин	1300
Нейлон	1600
Неопрен	1700
Пакля	2300
Парафин	2890
Паркет дубовый	1100
Паркет штучный	880
Паркет щитовой	880
Пемзобетон	840
Пенобетон	840
Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-1	1260
Пенополистирол	1340
Пенополистирол «Пеноплекс»	1600
Пенополиуретан	1470
Пеностекло или газостекло	840
Пергамин	1680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки	850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой	860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное	840
Перлитобетон	840
Перлитопласт-бетон	1050
Перлитофосфогелевые изделия	1050
Песок для строительных работ	840
Песок речной мелкий	700…840
Песок речной мелкий (влажный)	2090
Песок сахарный	1260
Песок сухой	800
Пихта	2700
Пластмасса полиэфирная	1000…2300
Плита пробковая	1850
Плиты алебастровые	750
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)	2300
Плиты из гипса	840
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта	1680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем	840
Плиты камышитовые	2300
Плиты льнокостричные изоляционные	2300
Плиты минераловатные повышенной жесткости	840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем	840
Плиты торфяные теплоизоляционные	2300
Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе	2300
Покрытие ковровое	1100
Пол гипсовый бесшовный	800
Поливинилхлорид (ПВХ)	920…1200
Поликарбонат (дифлон)	1100…1120
Полиметилметакрилат	1200…1650
Полипропилен	1930
Полистирол УПП1, ППС	900
Полистиролбетон	1060
Полихлорвинил	1130…1200
Полихлортрифторэтилен	920
Полиэтилен высокой плотности	1900…2300
Полиэтилен низкой плотности	1700
Портландцемент	1130
Пробка	2050
Пробка гранулированная	1800
Раствор гипсовый затирочный	900
Раствор гипсоперлитовый	840
Раствор гипсоперлитовый поризованный	840
Раствор известково-песчаный	840
Раствор известковый	920
Раствор сложный (песок, известь, цемент)	840
Раствор цементно-перлитовый	840
Раствор цементно-песчаный	840
Раствор цементно-шлаковый	840
Резина мягкая	1380
Резина пористая	2050
Резина твердая обыкновенная	1350…1400
Рубероид	1500…1680
Сера	715
Сланец	700…1600
Слюда	880
Смола эпоксидная	800…1100
Снег лежалый при 0°С	2100
Снег свежевыпавший	2090
Сосна и ель	2300
Сосна смолистая 15% влажности	2700
Стекло зеркальное (зеркало)	780
Стекло кварцевое	890
Стекло лабораторное	840
Стекло обыкновенное, оконное	670
Стекло флинт	490
Стекловата	800
Стекловолокно	840
Стеклопластик	800
Стружка деревянная прессованая	1080
Текстолит	1470…1510
Толь	1680
Торф	1880
Торфоплиты	2100
Туф (облицовка)	750…880
Туфобетон	840
Уголь древесный	960
Уголь каменный	1310
Фанера клееная	2300…2500
Фарфор	750…1090
Фибролит (серый)	1670
Циркон	670
Шамот	825
Шифер	750
Шлак гранулированный	750
Шлак котельный	700…750
Шлакобетон	800
Шлакопемзобетон (термозитобетон)	840
Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон	840
Штукатурка гипсовая	840
Штукатурка из полистирольного раствора	1200
Штукатурка известковая	950
Штукатурка известковая с каменной пылью	920
Штукатурка перлитовая	1130
Штукатурка фасадная с полимерными добавками	880
Шунгизитобетон	840
Щебень и песок из перлита вспученного	840
Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита	840
Эбонит	1430
Эковата	2300
Этрол	1500…1800

Таблица удельной теплоемкости пищевых продуктов

В таблице приведены значения средней удельной теплоемкости пищевых продуктов (овощей, фруктов, мяса, рыбы, хлеба, вина и т. д.) в диапазоне температуры 5…20°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости продуктов питания

Продукты	C, Дж/(кг·К)
Абрикосы	3770
Ананасы	3684
Апельсины	3730
Арбуз	3940
Баклажаны	3935
Брюква	3810
Ветчина	2140
Вино крепленое	3690
Вино сухое	3750
Виноград	3550
Вишня	3650
Говядина и баранина жирная	2930
Говядина и баранина маложирная	3520
Горох	3684
Грибы свежие	3894
Груши	3680
Дрожжи прессованные	1550…3516
Дыни	3850
Ежевика	3642
Земляника	3684
Зерно пшеничное	1465…1549
Кабачки	3900
Капуста	3940
Картофель	3430
Клубника	3810
Колбасы	1930…2810
Крыжовник	3890
Лимоны	3726
Лук	2638
Макароны не приготовленные	1662
Малина	3480
Мандарины	3770
Маргарин сливочный	2140…3182
Масло анисовое	1846
Масло мятное	2080
Масло сливочное	2890…3100
Масло сливочное топленое	2180
Мед	2300…2428
Молоко сухое	1715…2090
Морковь	3140
Мороженое (при -10С)	2175
Мука	1720
Огурцы	4060
Пастила	2090
Патока	2512…2700
Перец сладкий	3935
Печенье	2170
Помидоры	3980
Пряники	1800…1930
Редис	3970
Рыба жирная	2930
Рыба нежирная	3520
Салат зеленый	4061
Сало топленое	2510
Сахар кусковой	1340
Сахарный песок	720
Свекла	3340
Свинина жирная	260
Свинина нежирная	3010
Слива	3750
Сметана	3010
Смородина черная	3740
Сода	2256
Соль поваренная (2% влажности)	920
Спаржа	3935
Сыр жирный	2430
Творог	3180
Телятина жирная	3180
Телятина нежирная	3520
Тесто заварное	2910
Тыква	3977
Хлеб (корка)	1680
Хлеб (мякиш)	2800
Черешня	3770
Чернослив	3181
Чеснок	3140
Шоколад	2340…2970
Шпинат	3977
Яблоки	3760
Яйцо куриное	3180

Кроме таблиц удельной теплоемкости, вы также можете ознакомиться с подробнейшей таблицей плотности веществ и материалов, которая содержит данные по величине плотности более 500 веществ (металлов, пластика, резины, продуктов, стекла и др. ).

Источники:

1. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: «Энергия», 1975.
2. Тепловые свойства металлов и сплавов. Справочник. Лариков Л. Н., Юрченко Ю. Ф. — Киев: Наукова думка, 1985. — 439 с.
3. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др. Под ред. И. С. Григорьева — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
4. Еремкин А. И., Королева Т. И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство ACB, 2000 — 368 с.
5. Кириллов П. Л., Богословская Г. П. Тепломассобмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов.
6. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М.: «Энергия», 1977. — 344 с. с ил.
7. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
8. Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
9. Добрынин В. М., Вендельштейн Б. Ю., Кожевников Д. А. Петрофизика: Учеб. для вузов. 2-ое изд. перераб. и доп. под редакцией доктора физико-математических наук Д. А. Кожевникова — М.: ФГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. — 368 с., ил.
10. В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2005. — 536 с.
11. Енохович А. С. Справочник по физике. М.: «Просвещение», 1978. — 415 с. с ил.
12. Строительная теплотехника СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.
13. Мустафаев Р. А. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояния. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 312 с.
14. Новиченок Н. Л., Шульман З. П. Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника» 1971. — 120 с.
15. Шелудяк Ю. Е., Кашпоров Л. Я. и др. Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М., 1992. — 184 с.

Теплоемкость газов

При тепловых расчетах газопроводов часто приходится пользоваться понятием удельной теплоемкости газа. Удельной теплоемкостью газа называется количество теплоты, необходимой для нагрева единицы массы вещества (или объема) на один градус в определенном процессе:

, (1.15)

где – количество теплоты, подведенной к единице массы (или объема) газа в процессе его нагрева от температуры до температуры ; и – соответственно начальная и конечная температура газа.

На практике наиболее часто используются теплоемкости изобарного и изохорного процессов. Эти теплоемкости называются изобарной и изохорной и обозначаются соответственно и . Теплоемкость – величина переменная, зависящая от температуры и давления, а для идеальных газов – только от температуры. Теплоемкость, определяемую уравнением (1.15), называют средней теплоемкостью и обозначают и в отличие от истинных теплоемкостей и , определяемых для конкретно заданной температуры.

Средняя теплоемкость газа в интервале заданных температур процесса определяется по значению среднеарифметической температуры процесса , т. е. для того чтобы найти среднюю теплоемкость , необходимо знать среднюю температуру процесса . По найденному значению средней температуры определяется с использованием специальных таблиц (табл. 1.1) теплоемкость газов.

В практических расчетах среднюю теплоемкость наиболее просто определять по соотношению:

, (1.16)

где и – энтальпии природного газа в начале и в конце процесса. Значения энтальпий определяются по соответствующим таблицам или диаграммам для данного газа или вещества.

Таблица 1.1

#G0Температура °С	Кислород О	Азот N	Водород Н	Углекисл. газ СО	Вода НО	Метан СН	Воздух
0	0,917	1,010	14,21	0,820	1,855	2,190	1,005
100	0,925	1,038	14,35	0,871	1,867	2,471	1,005
200	0,938	1,047	14,43	0,913	1,888	2,800	1,013
300	0,950	1,051	14,46	0,950	1,913	3,206	1,017
400	0,967	1,056	14,49	0,984	1,938	3,650	1,030
500	0,980	1,060	14,52	1,013	1,968	4,104	1,038
600	0,992	1,073	14,56	1,042	2,001	4,545	1,051
700	1,005	1,089	14,60	1,066	2,030	4,991	1,063
800	1,017	1,101	14,66	1,088	2,064	–	1,072
900	1,026	1,109	14,72	1,109	2,097	–	1,084
1000	1,034	1,118	14,79	1,126	2,131	–	1,093
1100	1,042	1,130	14,87	1,143	2,164	–	1,101
1200	1,051	1,139	14,95	1,160	2,194	–	1,109
1300	1,059	1,147	15,04	1,172	2,227	–	1,118
1400	1,063	1,155	15,13	1,185	2,257	–	1,126
1500	1,072	1,164	15,22	1,197	2,286	–	1,130

Свойства различных идеальных газов (при 300 К)

Свойства различных идеальных газов (при 300 К)

 

Свойства различных идеальных газов (при 300 К)

Газ	Формула	Молярная масса	Газовая постоянная	Удельная теплоемкость при пост. Нажимать.	Удельная теплоемкость при пост. Том.	Удельная теплоемкость Отношение
		М[кг/кмоль]	R[кДж/кг.К]	Cp[кДж/кг·К]	Cv[кДж/кг.К]	к = Cp/Cv
Воздух	—	28,97	0,287	1.005	0,718	1,4
Аргон	Ар	39,948	0,2081	0,5203	0,3122	1,667
Бутан	C4h20	58. 124	0,1433	1.7164	1,5734	1.091
Двуокись углерода	СО2	44.01	0,1889	0,846	0,657	1,289
Угарный газ	СО	28.011	0,2968	1,04	0,744	1,4
Этан	C2H6	30. 07	0,2765	1.7662	1.4897	1,186
Этилен	C2h5	28.054	0,2964	1,5482	1.2518	1,237
Гелий	Он	4.003	2.0769	5.1926	3.1156	1,667
Водород	ч3	2. 016	4.124	14.307	10.183	1.405
Метан	Ч5	16.043	0,5182	2,2537	1.7354	1,299
Неон	Не	20.183	0,4119	1.0299	0,6179	1,667
Азот	Н2	28. 013	0,2968	1,039	0,743	1,4
Октан	C8h28	114.231	0,0729	1.7113	1.6385	1.044
Кислород	О2	31,999	0,2598	0,918	0,658	1,395
Пропан	C3H8	44. 097	0,1885	1,6794	1.4909	1.126
Пар	х3О	18.015	0,4615	1,8723	1.4108	1,327

Адаптировано из TEST ( T he E xpert S система для T Гермодинамика) < www.thermofluids.net > С. Бхаттачарджи, Государственный университет Сан-Диего

Газы с теплоемкостью – определение, расчет, единицы измерения, формула

Что такое теплоемкость?

Теплоемкость (Удельная) газов определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма газов на единицу градуса, но на моль газа называется молярной теплоемкостью или просто теплоемкостью. Обычно для ее расчета в физике или химии используют уравнение теплоемкости, выраженное при постоянном давлении (C _p ) и объеме (C _v ) и единице энергии.

Одноатомные молекулы благородных газов, такие как гелий, неон, аргон, при нагревании в постоянном объеме подводимое тепло будет использоваться для увеличения поступательной кинетической энергии, поскольку эти молекулы не имеют колебательного или вращательного момента. Эти одноатомные газы при постоянном объеме без энергии не могут быть использованы для совершения какой-либо механической работы. Но если нагревать при постоянном давлении, газ расширяется против поршня и совершает механическую работу. Для многоатомных газов подведенное тепло использует не только поступательную кинетическую энергию, но также колебательную или вращательную энергию.

Твердые тела также обладают теплоемкостью, измеренной на основании экспериментальных данных Дюлонга Пети о том, что атомная теплота всех кристаллических твердых элементов является постоянной величиной и приблизительно равна 6,4 калориям. Атомная теплота является произведением удельной теплоемкости и атомного веса элемента. Этот закон справедлив для многих элементов таблицы Менделеева, таких как серебро, золото, алюминий, свинец, железо и т. д.0535 кг ^-1 , потому что количество теплоты, необходимое для повышения температуры, зависит от массы веществ. Но молярная теплоемкость является интенсивным свойством в термодинамике и имеет единицу Дж К ^-1 моль ^-1 . Мы также используем единицы СГС и калории для определения теплоемкости твердых и газообразных веществ. Но если мы сохранили молярную и удельную теплоемкость, то на моль и на грамм или кг, используемые в этих единицах.

Теплоемкость при постоянном давлении

Количество тепла или тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма вещества на 1°К, называется удельной теплоемкостью, а для одного моля называется молярной теплоемкостью. Следовательно, C _p = M × c _p , где C _p измеряется при постоянном давлении, а c _p – их удельная теплоемкость. Из этой формулы температура одного гм-моля газа, повышенная на один градус при постоянном давлении, называется теплоемкостью при постоянном давлении или просто С _р .

Теплоемкость при постоянном объеме

Опять же из определения, C _v = M × c _v , где C _v измерено при постоянном объеме, c _v – их удельная теплоемкость. Поэтому температуру одного гм-моля газа, повышенную на один градус при постоянном объеме, называют теплоемкостью при постоянном объеме или просто С _v .

Теплоемкость в термодинамике

Следовательно, как и внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и свободная энергия, теплоемкость также и термодинамические свойства. Пусть dq энергия, необходимая для повышения температуры dT одного моля газообразного вещества. Следовательно, термодинамическое определение удельной теплоемкости C = dq/dT, где dq = функция пути. Следовательно, значения изменения теплоты зависят от фактического процесса, который следует за этим измерением. Но мы можем наложить некоторые ограничения, чтобы получить точные значения C _p и C _v . Обычные ограничения при постоянном давлении и при постоянном объеме.

Значения Cp и Cv для газов

Расчет C _p или C _v зависит от давления и объема, особенно в случаях свойств газов. Следовательно, наблюдаемое количество в двух операциях будет разным. Следовательно, для измерения теплоемкости необходимо указать условия давления и объема. При изучении химии и физики С _p , C _v, и C _p /C _v или γ некоторых газов при давлении 1 атм и температуре 298 K приведены ниже в таблице,

Газы 9012	Сп	резюме	γ
Аргон (Ar)	4,97	2,98	1,66
Гелий (He)	4,97	2,98	1,66
Ртуть (Hg)	5,00	3,00	1,67
Водород (H 2 )	6,85	4,86 ​​	1,40
Азот (N 2 )	6,96	4,97	1,40
Кислород (O 2 )	7. 03	5.03	1,40
Углекислый газ (CO 2 )	8,83	6,80	1,30
Диоксид серы (SO 2 )	9,65	7,50	1,29
вода (H 2 O)	8,67	6,47	1,34
Метан (СН 4 )	8,50	6,50	1,31

Задача: Газы C _p и C _v имеют 0,125 и 0,075 кал гм ^-1 K ^-1 соответственно, как рассчитать молекулярную массу и формулу газа из уравнения удельной теплоемкости. Если можно, назовите газ.

Решение: M = 40 и ⋎ = 1,66 (моноатомный), Ar (аргон).

Формула механической работы

Одноатомный газ можно нагреть при постоянном давлении и постоянном объеме в цилиндре, снабженном поршнем. Когда газ расширяется против поршня, дает механическую энергию. Чтобы добиться повышения температуры на 1°, подведенного тепла должно быть достаточно для увеличения энергии молекул, а также для совершения дополнительной механической работы.

Следовательно, C _p равно некоторой механической энергии, необходимой для подъема поршня из объема V ₁ в V ₂ . C _P – C _V = механическая работа или энергия = PdV = P(V ₂ – V ₁ ) = PV ₂ – PV ₁ . Если газы подчиняются закону идеального газа, PV = RT. Следовательно, C _p – C _v = R(T + 1) – RT, или C _p – C _v = R = 2 калории.

Формула теплоемкости

Рассмотрим одноатомные газы, такие как аргон или гелий. Если такие газы нагревают при постоянном объеме, это используется для увеличения кинетической энергии поступательного движения. Так как одноатомные молекулы газа не могут ни поглощаться при колебательном, ни вращательном движении. Если теплота не используется для совершения механической работы расширения, когда объем газа остается постоянным. Следовательно, кинетическая энергия одномолярных идеальных газов при температуре T равна E = 3PV/2 = 3RT/2. Увеличение кинетической энергии при повышении температуры на 1° для одноатомного газа гелия или аргона, ΔE = 3{R(T+1) – RT}/2 = 3R/2 =3 калории.

Теплота, подведенная при постоянном объеме, равна увеличению кинетической энергии на единицу градуса повышения температуры. Следовательно, C _v = ΔE = 3 калории. Для одного моля одноатомного газа отношение C _p / C _v , универсально выраженное символом γ, вычисляется по следующему уравнению: γ = C _p / C _v и C _p – C _v = R. Следовательно, γ = (C _v + R)/C _v
= (3 + 2)/3 = 1,66.

Cp и Cv для многоатомного газа

Для многоатомных молекул подведенное тепло расходуется не только на увеличение кинетической энергии, но также на увеличение колебательной или вращательной энергии. Пусть x калорий используется для увеличения вибрационных или вращательных целей.

C _p – C _v = 2 калории остаются постоянными для этого уравнения энергии, но расчет C _p /C _v отличается от газа к газу.

Уравнение энергии и удельная теплоемкость

Теплота, подводимая к одному грамм-молю газа при постоянном объеме для повышения температуры на один градус, имеет C _v для одноатомных или многоатомных газов. Но одноатомные газы используют эту энергию для увеличения поступательной кинетической энергии, а многоатомные газы используют ее для увеличения поступательной, колебательной и вращательной кинетической энергии.

Расчет теплоемкости

Экспериментальные и расчетные значения С _р и С _v ревела обусловлены следующими фактами. Из-за идеального расположения одноатомных газов C _v /R = 1,5. Поэтому значения C _p и C _v не зависят от температуры в широком диапазоне.