www.wikidata.uk-ua.nina.az

Питома теплоємність Питома теплоє мність c кількість теплоти яку необхідно надати одиниці маси щоб нагріти її на 1 C або

Питома теплоємність

Питома теплоє́мність (c) — кількість теплоти, яку необхідно надати одиниці маси, щоб нагріти її на 1°C, або ж кількість теплоти, що виділяється за охолодження одиниці маси речовини:

де Q — кількість теплоти, отримана речовиною при нагріванні (або, що виділилася при охолодженні), m — маса речовини, що нагрівається (або охолоджується), ΔT — різниця кінцевої і початкової температур речовини.

Позначається здебільшого літерою c (для теплоємності тіла будь-якої маси зазвичай використовується велика літера C). В SI питома теплоємність вимірюється у Дж/кг·К або Дж/кг·°C.

Теплоємність Редагувати

Кількість теплоти, необхідна для нагрівання будь-якого тіла на один градус називається теплоємністю тіла і знаходиться за формулою:

де m — маса речовини, c — питома теплоємність, ΔT — різниця кінцевої і початкової температур речовини.

Використовуються також поняття:

Теплоємність при сталому тиску й при сталому об'ємі Редагувати

Наведене вище загальне означення теплоємності не визначає її повністю. Кількість теплоти, необхідна для того, щоб нагріти речовину на один градус, залежить від того, яким чином проводиться це нагрівання.

Найважливішими умовами нагрівання є нагрівання при сталому об'ємі й при сталому тиску. Їх заведено позначати і .

Якщо нагрівати речовину, підтримуючи сталим тиск, то речовина буде розширюватися й виконувати при цьому певну роботу. Тому для нагрівання потрібно більше теплоти. Теплоємність при сталому тиску більша за теплоємність при сталому об'ємі: .

Температурна залежність теплоємності Редагувати

Згідно з третім законом термодинаміки при абсолютному нулі температури теплоємність стає нульовою. При малих температурах теплоємність твердих тіл зростає пропорційно кубу від температури (закон Дебая). При температурах, які перевищують температуру Дебая, теплоємність твердих тіл стає незалежною від температури (закон Дюлонга-Пті).

Залежність теплоємності від температури має особливості в області фазових переходів.

Експериментальне вивчення температурної залежності в широкому інтервалі зміни температури вказує на те, що в ідеальних двохатомних газах істотно залежить від температури і обумовлено зі зникненням з якоїсь причини чи то коливального, чи то двох обертальних, чи то двох поступальних, чи то одного поступального й одного обетрального ступенів вільності. Тож для обчислення енергії двохатомної молекули застосовують закони квантової механіки.

Конкретні системи Редагувати

Для ідеального газу

де  — стала Больцмана,  — число ступенів вільності.

Для твердого тіла для достатньо високих температур

Для рідин для рідкого й твердого стану відповідно, тому для цієї речовини та не різняться. Теплоємність при сталому тиску може бути розрахована згідно рівнянь термодинаміки, якщо відомі коефіцієнт теплового розширення , коефіцієнт ізотермічної та адіабатичної стисливості . При цьому

Дослід показує, що для діелектричних рідин теплоємність Cp зростає зі збільшенням температури по ізохорі прямуючи на нескінченність при підході до критичної точки за законом

,

де та зм еншується зі збільшенням тиску.

Питома теплоємність речовин Редагувати

Газів Редагувати

Середня питома теплоємність газів при 0 — 100 °С
Матеріал Питома теплоємність, кДж/(кг·К)
Азот 1
Аміак 2,1
Аргон 0,523
Ацетилен 1,683
Водень 14,3
Водяна пара 2,2
Вуглекислий газ 0,83
Гелій 5,21
Етан 1,73
Етилен 1,53
Кисень 0,92
Криптон 0,251
Ксенон 0,159
Метан 2,5
Неон 1,03
Пари спирту 1,2
Повітря 1
Пропан 1,86
Сірководень 1,02
Хлор 0,5

Рідин Редагувати

Середня питома теплоємність рідин при 0 — 100 °С

Речовина Питома теплоємність, кДж/(кг·К)
Азот рідкий 2,01
Азотна кислота 2,77
Аміак 4,19
Бензин 1,84
Вода (0°С) 4,218
Гас 2,1
Гексан 2,5
Кисень рідкий 1,68
Машинне мастило 1,68
Нітробензен 1,38
Сірчаний ангідрид 1,34
Скипидар 1,7
Фенол 2,35

Твердих тіл Редагувати

Середня питома теплоємність твердих речовин при 0 — 100 °С

Матеріал Питома теплоємність, кДж/(кг·К)
Алюміній 0,92
Азбест 0,84
Бетон 1,13
Бронза 0,385
Вапняк, вапно 0,92
Вініпласт 1,76
Вовна 1,69
Глина 0,92
Гума 1,68
Дерево (сосна) 2,72
Залізо 0,46
Кам'яне вугілля 1,3
Каолін 0,92
Кварц 0,8
Кокс 0,84
Корок 1,68
Крейда 0,88
Латунь 0,394
Лід 2,14
Магнезія 0,92
Мідь 0,385
Нафтален 1,3
Парафін 2,72
Пісок сухий 0,8
Свинець 0,13
Сталь 0,56
Скло 0,42 — 0,84
Текстоліт 1,47
Цегла червона 0,92
Цегла вогнестійка 0,88 — 1,01
Целюлоза 1,55
Цинк 0,38
Чавун 0,5
Шлак 0,75

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

Джерела Редагувати

  • Ромашко О. В. Курс лекцій з дисципліни «Термодинаміка» (для студентів напрямку підготовки 6.060101 — «Будівництво» спеціальності "Теплогазопостачання і вентиляція ") / О. В. Ромашко, В. А. Міланко; Харк. нац. акад. міськ. госп-ва. — Х.: ХНАМГ, 2009. — 167 с.
  • Буляндра О. Ф. Технічна термодинаміка: Підручн. для студентів енерг. спец. вищ. навч. закладів. — К.: Техніка, 2001. — 320 с. ISBN 966-575-103-4
  • Базаров И. П. Термодинамика. Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа — 1991. — 376 с. ISBN 5-06-000626-3
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. Том 2. Термодинамика и молекулярная физика. — М.: Наука, 1975. — 519 c.
  • Федорченко А.М. (1993). Теоретична фізика. Квантова механіка, термодинаміка і статистична фізика. Т.2. Київ: Вища школа. 
  • Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. (1976). Теоретическая физика. т. V. Статистическая физика. Часть 1. Москва: Наука. 
  • Адаменко І. І., Булавін Л. А. «Фізика рідин та рідинних систем», К.:АСМІ, 2006. — 650 с.

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Pitoma teploye mnist c kilkist teploti yaku neobhidno nadati odinici masi shob nagriti yiyi na 1 C abo zh kilkist teploti sho vidilyayetsya za oholodzhennya odinici masi rechovini c Q m D T displaystyle c frac Q m cdot Delta T de Q kilkist teploti otrimana rechovinoyu pri nagrivanni abo sho vidililasya pri oholodzhenni m masa rechovini sho nagrivayetsya abo oholodzhuyetsya DT riznicya kincevoyi i pochatkovoyi temperatur rechovini Poznachayetsya zdebilshogo literoyu c dlya teployemnosti tila bud yakoyi masi zazvichaj vikoristovuyetsya velika litera C V SI pitoma teployemnist vimiryuyetsya u Dzh kg K abo Dzh kg C Zmist 1 Teployemnist 2 Teployemnist pri stalomu tisku j pri stalomu ob yemi 3 Temperaturna zalezhnist teployemnosti 4 Konkretni sistemi 5 Pitoma teployemnist rechovin 5 1 Gaziv 5 2 Ridin 5 3 Tverdih til 6 Div takozh 7 Primitki 8 Dzherela 9 PosilannyaTeployemnist RedaguvatiDokladnishe TeployemnistKilkist teploti neobhidna dlya nagrivannya bud yakogo tila na odin gradus nazivayetsya teployemnistyu tila i znahoditsya za formuloyu Q c m D T displaystyle Q c cdot m cdot Delta T nbsp de m masa rechovini c pitoma teployemnist DT riznicya kincevoyi i pochatkovoyi temperatur rechovini Vikoristovuyutsya takozh ponyattya molyarnoyi teployemnosti cm ce kilkist teploti yaku neobhidno nadati molyu rechovini shob nagriti yiyi na odin gradus Odinicya vimiryuvannya v sistemi SI Dzh mol K ob yemnoyi teployemnosti cv ce kilkist teploti yaku neobhidno nadati odinici ob yemu rechovini shob nagriti jogo na odin gradus Odinicya vimiryuvannya v sistemi SI Dzh m K Teployemnist pri stalomu tisku j pri stalomu ob yemi RedaguvatiNavedene vishe zagalne oznachennya teployemnosti ne viznachaye yiyi povnistyu Kilkist teploti neobhidna dlya togo shob nagriti rechovinu na odin gradus zalezhit vid togo yakim chinom provoditsya ce nagrivannya Najvazhlivishimi umovami nagrivannya ye nagrivannya pri stalomu ob yemi j pri stalomu tisku Yih zavedeno poznachati c V displaystyle c V nbsp i c P displaystyle c P nbsp Yaksho nagrivati rechovinu pidtrimuyuchi stalim tisk to rechovina bude rozshiryuvatisya j vikonuvati pri comu pevnu robotu Tomu dlya nagrivannya potribno bilshe teploti Teployemnist pri stalomu tisku bilsha za teployemnist pri stalomu ob yemi c V lt c P displaystyle c V lt c P nbsp Dokladnishe Rivnyannya MayeraTemperaturna zalezhnist teployemnosti RedaguvatiZgidno z tretim zakonom termodinamiki pri absolyutnomu nuli temperaturi teployemnist staye nulovoyu Pri malih temperaturah teployemnist tverdih til zrostaye proporcijno kubu vid temperaturi zakon Debaya Pri temperaturah yaki perevishuyut temperaturu Debaya teployemnist tverdih til staye nezalezhnoyu vid temperaturi zakon Dyulonga Pti Zalezhnist teployemnosti vid temperaturi maye osoblivosti v oblasti fazovih perehodiv Eksperimentalne vivchennya temperaturnoyi zalezhnosti v shirokomu intervali zmini temperaturi vkazuye na te sho c V displaystyle c V nbsp v idealnih dvohatomnih gazah istotno zalezhit vid temperaturi i obumovleno zi zniknennyam z yakoyis prichini chi to kolivalnogo chi to dvoh obertalnih chi to dvoh postupalnih chi to odnogo postupalnogo j odnogo obetralnogo stupeniv vilnosti Tozh dlya obchislennya energiyi dvohatomnoyi molekuli zastosovuyut zakoni kvantovoyi mehaniki Konkretni sistemi RedaguvatiDlya idealnogo gazuc V i 2 k B N m displaystyle c V frac i 2 k B N over m nbsp de k B displaystyle k B nbsp stala Bolcmana i displaystyle i nbsp chislo stupeniv vilnosti c P i 2 2 k B N m displaystyle c P frac i 2 2 k B N over m nbsp Dlya tverdogo tila dlya dostatno visokih temperatur Dokladnishe Teployemnist tverdogo tilac V 3 R m displaystyle c V 3R over m nbsp Dlya ridin V T l i q 2 V T s o l i d 2 displaystyle Bigl partial V over partial T Bigr liq 2 propto Bigl partial V over partial T Bigr solid 2 nbsp dlya ridkogo j tverdogo stanu vidpovidno tomu dlya ciyeyi rechovini c P displaystyle c P nbsp ta c V displaystyle c V nbsp ne riznyatsya Teployemnist pri stalomu tisku mozhe buti rozrahovana zgidno rivnyan termodinamiki yaksho vidomi koeficiyent teplovogo rozshirennya a p displaystyle alpha p nbsp koeficiyent izotermichnoyi b T displaystyle beta T nbsp ta adiabatichnoyi stislivosti b S displaystyle beta S nbsp Pri comuc p a p 2 T r m b T b S displaystyle c p alpha p 2 T over rho m beta T beta S nbsp Doslid pokazuye sho dlya dielektrichnih ridin teployemnist Cp zrostaye zi zbilshennyam temperaturi po izohori pryamuyuchi na neskinchennist pri pidhodi do kritichnoyi tochki za zakonomc T T C a displaystyle c propto mid T T C mid alpha nbsp de a 0 11 0 12 displaystyle alpha 0 11 0 12 nbsp ta zm enshuyetsya zi zbilshennyam tisku Pitoma teployemnist rechovin RedaguvatiGaziv Redaguvati Serednya pitoma teployemnist gaziv pri 0 100 S Material Pitoma teployemnist kDzh kg K Azot 1Amiak 2 1Argon 0 523Acetilen 1 683Voden 14 3Vodyana para 2 2Vuglekislij gaz 0 83Gelij 5 21Etan 1 73Etilen 1 53Kisen 0 92Kripton 0 251Ksenon 0 159Metan 2 5Neon 1 03Pari spirtu 1 2Povitrya 1Propan 1 86Sirkovoden 1 02Hlor 0 5Ridin Redaguvati Serednya pitoma teployemnist ridin pri 0 100 S Rechovina Pitoma teployemnist kDzh kg K Azot ridkij 2 01Azotna kislota 2 77Amiak 4 19Benzin 1 84Voda 0 S 4 218Gas 2 1Geksan 2 5Kisen ridkij 1 68Mashinne mastilo 1 68Nitrobenzen 1 38Sirchanij angidrid 1 34Skipidar 1 7Fenol 2 35Tverdih til Redaguvati Serednya pitoma teployemnist tverdih rechovin pri 0 100 S Material Pitoma teployemnist kDzh kg K Alyuminij 0 92Azbest 0 84Beton 1 13Bronza 0 385Vapnyak vapno 0 92Viniplast 1 76Vovna 1 69Glina 0 92Guma 1 68Derevo sosna 2 72Zalizo 0 46Kam yane vugillya 1 3Kaolin 0 92Kvarc 0 8Koks 0 84Korok 1 68Krejda 0 88Latun 0 394Lid 2 14Magneziya 0 92Mid 0 385Naftalen 1 3Parafin 2 72Pisok suhij 0 8Svinec 0 13Stal 0 56Sklo 0 42 0 84Tekstolit 1 47Cegla chervona 0 92Cegla vognestijka 0 88 1 01Celyuloza 1 55Cink 0 38Chavun 0 5Shlak 0 75Div takozh RedaguvatiPitoma velichina Teployemnist Pitoma teplota plavlennya Pitoma teplota zgoryannya Temperatura DebayaPrimitki RedaguvatiDzherela RedaguvatiRomashko O V Kurs lekcij z disciplini Termodinamika dlya studentiv napryamku pidgotovki 6 060101 Budivnictvo specialnosti Teplogazopostachannya i ventilyaciya O V Romashko V A Milanko Hark nac akad misk gosp va H HNAMG 2009 167 s Bulyandra O F Tehnichna termodinamika Pidruchn dlya studentiv energ spec vish navch zakladiv K Tehnika 2001 320 s ISBN 966 575 103 4 Bazarov I P Termodinamika Uchebnik dlya vuzov 4 e izd pererab i dop M Vysshaya shkola 1991 376 s ISBN 5 06 000626 3 Sivuhin D V Obshij kurs fiziki Tom 2 Termodinamika i molekulyarnaya fizika M Nauka 1975 519 c Fedorchenko A M 1993 Teoretichna fizika Kvantova mehanika termodinamika i statistichna fizika T 2 Kiyiv Visha shkola Landau L D Livshic E M 1976 Teoreticheskaya fizika t V Statisticheskaya fizika Chast 1 Moskva Nauka Adamenko I I Bulavin L A Fizika ridin ta ridinnih sistem K ASMI 2006 650 s Posilannya RedaguvatiTeployemnist pitoma Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Pitoma teployemnist amp oldid 38204913