Молярная теплоемкость углекислого газа

Молярная теплоемкость углекислого газа

Теплоемкостью называется количество теплоты, которое необ­ходимо сообщить телу (газу), чтобы повысить температуру какой–либо количественной единицы его на 1 о С.

В зависимости от выбранной количественной единицы веще­ства различают:

мольную теплоемкость µс – кДж/(кмоль · К),

массовую теплоемкость с – кДж/(кг · К),

объемную теплоемкость с’ – кДж/(м 3 · К).

Как известно, 1 м 3 газа в зависимости от параметров его со­стояния имеет разные массы. В связи с этим объемную теплоем­кость всегда относят к массе газа, заключенного в 1 м 3 его при нормальных условиях

н = 101325 Па (760 мм рт.ст.) и Тн = 273 К (tн = 0 °С)].

Для определения значений перечисленных выше теплоемкостей достаточно знать величину одной какой–либо из них. Удобнее все­го иметь величину мольной теплоемкости.

Тогда массовая теплоемкость (2.18)

объемная теплоемкость , (2.19)

где 22,4 м 3 /кмоль – объем 1 кмоля всех идеальных газов при нор­мальных условиях.

Объемная и массовая теплоемкости связаны между собой зави­симостью

, (2.20)

где – плотность газа при нормальных условиях. Плотность газа при нормальных условиях определяется из равен­ства

кг/м 3 . (2.21)

Теплоемкость газа зависит от температуры. По этому призна­ку различают среднюю и истинную теплоемкость.

Если q – количество теплоты, сообщаемой единице количества газа (или отнимаемого от него) при изменении температуры газа от t1 до t2 (или, что то же, от T1 до Т2), то

(2.22)

представляет собой среднюю теплоемкость в пределах t1…t2. Предел этого отношения, когда разность температур стремится к нулю, называют истинной теплоемкостью.

. (2.23)

Теплоемкость идеальных газов зависит не только от их темпе­ратуры, но и от их атомности и характера процесса. Теплоемкость реальных газов зависит от их природных свойств, характера про­цесса, температуры и давления.

Читайте также:  Как открыть окно со слоями в фотошопе

Для газов особо важное значение имеют следующие два слу­чая нагревания (охлаждения):

1) изменение состояния при постоянном объеме (по изохоре);

2) изменение состояния при постоянном давлении (по изобаре).
Обоим этим случаям соответствуют различные значения теплоемкостей.

В таблице 2.1 приведена классификация различных видов теплоемкостей в зависимости от единиц количества веществ (массовые, объемные и мольные), температуры (истинные и средние) и процес­са (изохорные и изобарные).

Таблица 2.1 – Классификация теплоемкостей

Теплоем– кость Массовая кДж/(кг · К) Объемная кДж/(м 3 · К) Мольная кДж/(кмоль · К)
истин. средняя истин. средняя истин. средняя
Изохорная сv сvm µсv µсvm
Изобарная ср сpm µср µсpm

Еще в 1842 г. один из основоположников закона сохранения и превращения энергии Ю.Майер установил, что между мольными теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме существует следующая зависимость (закон Майера):

, кДж/(моль · К) (2.24)

(2.25)

Физический смысл этой зависимости легко уяснить. Если для нагревания 1 моля (или 1 кг) газа в цилиндре над поршнем на 1 градус при постоянном объеме, т.е. при закрепленном поршне, надо затратить количество теплоты сv, то при постоянном давлении к этому количеству теплоты добавится работа Rµ (или R), кото­рую будет совершать расширяющийся газ, толкая освобожденный поршень.

Для приближенных расчетов при невысоких температурах мож­но принимать следующие значения мольных теплоемкостей (таблица 2.2).

Отношение теплоемкостей при постоянных давлении и объеме обозначают к и называют коэффициентом Пуассона,илипоказате­лем адиабаты

. (2.26)

Таблица 2.2 – Приближенные значения мольных теплоемкостей при постоянном объеме и постоянном давлении (с = const)

Газы Теплоемкость, кДж/(моль·К)
µсv µср
Одноатомные 12,56 20,93
Двухатомные 20,93 29,31
Трех– и многоатомные 29,31 37,68
Читайте также:  Звуковые драйвера для dell

Согласно молекулярно–кинетической теории газов:

для одноатомных газов k = 1,667,

для двухатомных k = 1,4,

для трехатомных k = 1,29.

Теплоемкость газов изменяется с изменением температуры, при чем эта зависимость имеет криволинейный характер. В таблице 2.2 приведены теплоемкости для наиболее часто встречающихся в теплотехнических расчетах двух– и трехатомных газов.

При пользовании таблицами значения истинных теплоемкостей, а также средних теплоемкостей в пределах от 0° до t берут непо­средственно из этих таблиц, причем в необходимых случаях произ­водится интерполирование.

Количество теплоты, которое необходимо затратить в процессе нагревания 1 кг газа в интервале температур от t1 до t2,

, (2.27)

где и – соответственно средние теплоемкости в пределах 0°С – t1 и 0°С – t2.

Из этой формулы легко получить выражение для определения количества теплоты, затрачиваемой в процессе при постоянном объеме и в процессе при постоянном давлении, т. е.

; (2.28)

. (2.29)

Если в процессе участвуют М кг или VН м 3 газа, то

; (2.30)

. (2.31)

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 10391 — | 8019 — или читать все.

Углекислый газ (CO2). Удельная теплоемкость cp . Температурный диапазон 175 / 6000 °K (-98 /+5727 °С ) . Температура замерзания при атмосферном давлении.

Углекислый газ — бесцветный газ со слегка раздражающим запахом ( практически без запаха). При температуре -78.5 o C и атм. давлении формирует снег или лед углекислого газа ("сухой лед"). Название "сухой лед" объясняется тем, что при НУ замерзший углекислый газ переходит сразу в газовую фазу, минуя жидкую фазу.

В таблице ниже приведены значения удельной теплоемкости для газовой фазы CO2 в зависимости от температуры. Величины относятся к недиссоциированному состоянию газа. При температурах свыше 1500 °K (1227 °С) диссоциация для углекислого газа становится уже существенным фактором.

Читайте также:  Роутер tp link tl wdr3600

Температура

Удельная теплоемкость, cp


кДж/(кг*K) = кДж/(кг*С)

1 Значения объёмных теплоёмкостей в таблицах IVXI относятся к массе газа, заключённой в 1 м 3 его при нормальных условиях.

Таблица 5. Теплоёмкость азота.

Мольная теплоёмкость в кДж/(кмоль·град)

Массовая теплоёмкость в кДж/(кг·град)

Объёмная теплоёмкость в кДж/(м 3 ·град)

Ссылка на основную публикацию
Консольные команды для бателфилд 4
Встречаем и вновь возвращаемся в самый: динамический, красивый, технически богатый и самый заселённый мир с постоянно ведущимися боевыми действиями. Самый...
Как сделать чтобы флешка работала быстрее
Читайте как настроить оптимальную производительность внешнего диска или флешки и ускорить передачу данных на внешний носитель информации и чтение из...
Как сделать ярлык почты на рабочем столе
Хотите быстро писать письма друзьям? Часто пишите Email по работе? Тогда можно просто создать ярлык Email на Вашем рабочем столе...
Конструкция степлера канцелярского схема
Первые степлеры появились во Франции в XVIII веке, их специально изобрели для короля Людовика XV. Но в то время это...
Adblock detector