Как мы получили формулу для расчета изохорной теплоемкости?

Физика 10 класс Термодинамика изохорная теплоемкость формула физика термодинамика расчет Теплоёмкость Новый

Изохорная теплоемкость - это показатель, который показывает, сколько теплоты необходимо подвести к системе при постоянном объеме, чтобы изменить её температуру на единицу. Формула для расчета изохорной теплоемкости обозначается как Cv и определяется следующим образом:

Cv = (dQ) / (dT)

Где:

• dQ - это количество теплоты, подведенное к системе;
• dT - изменение температуры системы.

Теперь давайте разберем, как мы пришли к этой формуле:

1. Определение изохорного процесса: Изохорный процесс - это процесс, в котором объем системы остается постоянным. Это означает, что вся подводимая теплота идет на изменение внутренней энергии системы, а не на выполнение работы.
2. Первый закон термодинамики: Первый закон термодинамики гласит, что изменение внутренней энергии системы (dU) равно количеству подведенной теплоты (dQ) минус работа (dW), совершенная системой. В изохорном процессе работа равна нулю, так как объем не изменяется (dW = 0). Таким образом, у нас есть:

dU = dQ

3. Изменение внутренней энергии: Внутренняя энергия системы зависит от температуры. Для идеального газа можно показать, что изменение внутренней энергии пропорционально изменению температуры:

dU = n * Cv * dT

где n - количество молей газа.

4. Сравнивая уравнения: Теперь, если мы подставим выражение для dU в уравнение первого закона термодинамики, получим:

n * Cv * dT = dQ

5. Переписываем формулу: Делим обе стороны уравнения на dT:

Cv = (dQ) / (n * dT)

6. Заключение: Таким образом, мы получаем формулу для изохорной теплоемкости. Она показывает, сколько теплоты нужно подвести к системе при постоянном объеме, чтобы изменить её температуру на единицу.

Эта формула важна для понимания термодинамических процессов и позволяет нам рассчитывать теплоемкость различных веществ в различных условиях.