Как связаны между собой молярные теплоемкости идеального газа при постоянном объёме и постоянном давлении:

Другие предметы Университет Термодинамика идеального газа молярные теплоемкости Идеальный газ постоянный объем постоянное давление связь между теплоемкостями Новый

Молярные теплоемкости идеального газа при постоянном объёме (C_V) и при постоянном давлении (C_P) связаны между собой через уравнение, известное как уравнение Майера. Это уравнение выражает разницу между этими двумя теплоемкостями и имеет важное значение в термодинамике.

Шаги для понимания связи:

1. Определение теплоемкостей:
   • C_V - молярная теплоемкость при постоянном объёме. Это количество теплоты, необходимое для повышения температуры одного моля газа на один градус Кельвина при постоянном объёме.
   • C_P - молярная теплоемкость при постоянном давлении. Это количество теплоты, необходимое для повышения температуры одного моля газа на один градус Кельвина при постоянном давлении.
2. Уравнение Майера:

   Связь между C_P и C_V можно выразить через уравнение:

   C_P - C_V = R

   где R - универсальная газовая постоянная (приблизительно равная 8.31 Дж/(моль·К)). Это уравнение демонстрирует, что разница между теплоемкостями равна газовой постоянной.

3. Физический смысл:
   • Когда газ нагревается при постоянном объёме, вся добавленная теплота идет на увеличение внутренней энергии, что приводит к повышению температуры.
   • При нагреве газа при постоянном давлении, часть теплоты идет на выполнение работы, связанной с расширением газа, что требует большее количество теплоты для достижения той же температуры.

Таким образом, связь между молярными теплоемкостями идеального газа при постоянном объёме и постоянном давлении выражается через универсальную газовую постоянную, что подчеркивает различия в термодинамических процессах.