Soojusmahtuvus. Tema tüübid. Soojusvõimsuste vaheline seos. Mayeri seadus. Keskmised ja tegelikud erisoojused. Gaaside segu soojusmahtuvus. Gaasi keskmine soojusmahtuvus temperatuurivahemikus m1 kuni m2 Aine keskmine soojusmahtuvus
Kas soojushulk, mis antakse 1 kg ainele, kui selle temperatuur muutub T 1 kuni T 2 .
1.5.2. Gaaside soojusmahtuvus
Gaaside soojusmahtuvus sõltub:
termodünaamilise protsessi tüüp (isohooriline, isobaarne, isotermiline jne);
mingi gaas, st. aatomite arvu kohta molekulis;
gaasi oleku parameetrid (rõhk, temperatuur jne).
A) Termodünaamilise protsessi tüübi mõju gaasi soojusmahtuvusele
Soojushulk, mis on vajalik sama koguse gaasi soojendamiseks samas temperatuurivahemikus, sõltub gaasi poolt läbiviidava termodünaamilise protsessi tüübist.
|
|
V isobaarne protsess (R= const), soojust ei kulutata mitte ainult gaasi soojendamisele sama palju kui isohoorilises protsessis, vaid ka töö tegemiseks, kui kolb on mingi väärtuse võrra pindala võrra üles tõstetud (joonis 1.2). b). Gaasi soojusmahtuvus isobaarses protsessis on tähistatud sümboliga koos R .
Kuna tingimuse järgi on mõlemas protsessis väärtus sama, siis isobaarses protsessis tänu gaasi tehtud tööle väärtus. Seetõttu isobaarses protsessis soojusmahtuvus koos R koos υ .
Vastavalt Mayeri valemile ideaalne gaas
või . (1.6)
B) Gaasi liigi mõju selle soojusmahtuvusele Ideaalse gaasi molekulaarkineetilisest teooriast on teada, et
kus on antud gaasi molekulide translatsiooni- ja pöörlemisvabaduse astmete arv. Siis
, a 
.
(1.7)
Monaatomilisel gaasil on kolm molekuli translatsioonivaba liikumisvabaduse astet (joonis 1.3 a), st. ...
Kaheaatomilisel gaasil on kolm liikumisvabaduse astet ja kaks molekuli pöörlemisvabaduse astet (joonis 1.3). b), st. ... Samamoodi saab näidata, et kolmeaatomilise gaasi puhul.
Seega sõltub gaaside molaarne soojusmahtuvus molekulide liikumisvabadusastmete arvust, s.o. aatomite arvust molekulis ja erisoojus oleneb ka molekulmassist, kuna sellest sõltub gaasikonstandi väärtus, mis on erinevate gaaside puhul erinev.
C) Gaasi oleku parameetrite mõju selle soojusmahtuvusele
Ideaalse gaasi soojusmahtuvus sõltub ainult temperatuurist ja suureneb tõustes T.
Monatoomilised gaasid on erand, sest nende soojusmahtuvus on praktiliselt temperatuurist sõltumatu.
Klassikaline gaaside molekulaarkineetiline teooria võimaldab üsna täpselt määrata üheaatomiliste ideaalgaaside soojusmahtuvust laias temperatuurivahemikus ja paljude kaheaatomiliste (ja isegi kolmeaatomiliste) gaaside soojusmahtuvust madalatel temperatuuridel.
Kuid temperatuuridel, mis erinevad oluliselt 0 ° C-st, erinevad kahe- ja polüaatomiliste gaaside soojusmahtuvuse eksperimentaalsed väärtused oluliselt molekulaarkineetilise teooria ennustatutest.
Soojustehnilistes arvutustes kasutavad nad tavaliselt gaaside soojusmahtuvuse eksperimentaalseid väärtusi, mis on esitatud tabelite kujul. Sel juhul nimetatakse katses määratud soojusmahtuvust (antud temperatuuril). tõsi soojusmahtuvus. Ja kui katses mõõdeti soojushulka q, mis kulutati 1 kg gaasi temperatuuri oluliseks tõstmiseks teatud temperatuurist T 0 temperatuurini T, st. kohta T = T T 0, siis suhe
helistas keskel gaasi soojusmahtuvus antud temperatuurivahemikus.
Tavaliselt on otsingutabelites keskmised soojusvõimsused antud väärtuses T 0, mis vastab null kraadile Celsiuse järgi.
Soojusmahtuvus päris gaas sõltub lisaks temperatuurile ka rõhust, mis on tingitud molekulidevahelise interaktsiooni jõudude mõjust.
Soojusmahtuvus on termofüüsikaline omadus, mis määrab kehade võime anda või vastu võtta soojust, et muuta kehatemperatuuri. Selles protsessis tarnitud (või eemaldatud) soojushulga ja temperatuurimuutuse suhet nimetatakse keha (kehade süsteemi) soojusmahtuvuseks: C = dQ / dT, kus elementaarne soojushulk; - elementaarne temperatuurimuutus.
Soojusvõimsus on arvuliselt võrdne soojushulgaga, mis tuleb süsteemi anda, et kell antud tingimustel tõsta selle temperatuuri 1 kraadi võrra. Soojusvõimsuse ühik on J / K.
Sõltuvalt keha kvantitatiivsest ühikust, millesse soojust antakse, eristatakse termodünaamikas massi-, ruumala- ja molaarset soojusmahtuvust.
Massi soojusmahtuvus on soojusmahtuvus töövedeliku massiühiku kohta, c = C / m
Massi soojusmahtuvuse mõõtühikuks on J / (kg × K). Massi soojusmahtuvust nimetatakse ka erisoojusvõimsuseks.
Mahuline soojusmahtuvus on soojusmahtuvus töövedeliku ruumalaühiku kohta, kus ja on keha maht ja tihedus normaalväärtuses. füüsilised tingimused... C '= c / V = c p. Mahulist soojusmahtuvust mõõdetakse J / (m 3 × K).
Molaarne soojusmahtuvus on soojusmahtuvus, mis on seotud töövedeliku (gaasi) kogusega moolides, C m = C / n, kus n on gaasi kogus moolides.
Molaarset soojusmahtuvust mõõdetakse J / (mol × K).
Massi- ja molaarsoojusvõimsused on seotud järgmise seosega:
Gaaside mahulist soojusmahtuvust väljendatakse molaarsena
Kus m 3 / mol on gaasi molaarmaht normaaltingimustes.
Mayeri võrrand: С р - С v = R.
Arvestades, et soojusmahtuvus ei ole konstantne, vaid sõltub temperatuurist ja muudest soojusparameetritest, eristage tegelikku ja keskmist soojusmahtuvust. Eelkõige, kui soovitakse rõhutada töövedeliku soojusmahtuvuse sõltuvust temperatuurist, siis kirjutage see üles kui C (t), konkreetne aga c (t). Tavaliselt mõistetakse tegeliku soojusmahtuvuse all termodünaamilisele süsteemile mis tahes protsessis edasiantava elementaarse soojushulga suhet selle süsteemi temperatuuri lõpmatult väikesesse tõusu, mis on põhjustatud edastatavast soojusest. Käsitleme C (t) kui termodünaamilise süsteemi tegelikku soojusmahtuvust süsteemi temperatuuril, mis on võrdne t 1 -ga, ja c (t) töövedeliku tegelikuks soojusmahtuvuseks selle temperatuuril t 2. Seejärel saab määrata töövedeliku keskmise erisoojuse selle temperatuuri muutumisel t 1-lt t 2-le
Tavaliselt on tabelites toodud soojusmahtuvuse c av keskmised väärtused erinevatele temperatuurivahemikele alates t 1 = 0 0 C. Seega kõigil juhtudel, kui termodünaamiline protsess toimub temperatuurivahemikus t 1 kuni t 2 , milles t 1 ≠ 0, määratakse protsessi erisoojus q, kasutades keskmiste soojusmahtuvuste c av tabeliväärtusi järgmiselt.
See on soojushulk, mis tuleb süsteemile edastada, et selle temperatuuri tõsta 1 võrra ( TO) kasuliku töö ja vastavate parameetrite püsivuse puudumisel.
Kui võtta üksikaine kui süsteem, siis süsteemi kogu soojusvõimsus võrdub 1 mooli aine soojusmahutavusega () korrutatuna moolide arvuga ().
Soojusmahtuvus võib olla spetsiifiline või molaarne.
Erisoojus on soojushulk, mis on vajalik aine massiühiku kuumutamiseks 1 võrra rahe(intensiivne väärtus).
Molaarne soojusmahtuvus on soojushulk, mis on vajalik ühe mooli aine kuumutamiseks 1 kohta rahe.
Eristage tegelikku ja keskmist soojusmahtuvust.
Tehnoloogias kasutatakse tavaliselt keskmise soojusvõimsuse mõistet.
Keskmine on soojusmahtuvus teatud temperatuurivahemikus.
Kui süsteemi, mis sisaldab teatud kogust ainet või massi, on teavitatud soojushulgast ja süsteemi temperatuur on tõusnud vahemikust kuni, siis saab arvutada keskmise eri- ehk molaarse soojusmahtuvuse:
Tõeline molaarne soojusmahtuvus on 1 mooli aine teatud temperatuuril antava lõpmata väikese soojushulga ja sel juhul täheldatava temperatuuri tõusu suhe.
Võrrandi (19) kohaselt ei ole soojusmahtuvus, nagu ka soojus, oleku funktsioon. Pideva rõhu või ruumala korral omandab soojus ja sellest tulenevalt soojusmahtuvus valemite (11) ja (12) kohaselt olekufunktsiooni omadused, st muutuvad süsteemi iseloomulikeks funktsioonideks. Seega saame isohoorilise ja isobaarilise soojusmahtuvuse.
Isohooriline soojusmahtuvus- soojushulk, mis tuleb süsteemi edastada, et temperatuur tõuseks 1 võrra, kui protsess toimub kl.
Isobaarne soojusmahtuvus- soojushulk, mis tuleb süsteemi edastada, et temperatuur tõuseks 1 at.
Soojusmahtuvus ei sõltu mitte ainult temperatuurist, vaid ka süsteemi mahust, kuna osakeste vahel on vastasmõju jõud, mis muutuvad nendevahelise kauguse muutumisel, seetõttu kasutatakse võrrandites (20) ja () osatuletisi. 21).
Ideaalse gaasi entalpia, nagu ka selle siseenergia, sõltub ainult temperatuurist:
ja vastavalt Mendelejevi-Clapeyroni võrrandile, siis
Seetõttu saab ideaalse gaasi korral võrrandites (20), (21) osatuletised asendada summaarsete diferentsiaalidega:
Võrrandite (23) ja (24) ühislahendusest, võttes arvesse (22), saame ideaalse gaasi ja vahelise seose võrrandi.
Jagades võrrandites (23) ja (24) olevad muutujad, on võimalik arvutada siseenergia ja entalpia muutus, kui 1 mol ideaalset gaasi kuumutatakse temperatuurist kuni
Kui näidatud temperatuurivahemikus võib soojusmahtuvust pidada konstantseks, siis integreerimise tulemusena saame:
Teeme kindlaks seose keskmise ja tegeliku soojusmahtuvuse vahel. Entroopia muutust väljendab ühelt poolt võrrand (27), teiselt poolt,
Võrdsustades võrrandite paremad küljed ja väljendades keskmist soojusmahtuvust, saame:
Sarnase avaldise võib saada ka keskmise isohoorilise erisoojuse kohta.
Enamiku tahkete, vedelate ja gaasiliste ainete soojusmahtuvus suureneb temperatuuri tõustes. Tahkete, vedelate ja gaasiliste ainete soojusmahtuvuse sõltuvust temperatuurist väljendab empiiriline võrrand kujul:
kus a, b, c ja - empiirilised koefitsiendid, mis on arvutatud katseandmete põhjal ja koefitsient viitab orgaanilistele ainetele, ja - anorgaanilistele ainetele. Koefitsiendi väärtused erinevaid aineid antud juhendis ja kehtivad ainult määratud temperatuurivahemikus.
Ideaalse gaasi soojusmahtuvus ei sõltu temperatuurist. Molekulaarkineetilise teooria järgi on soojusmahtuvus ühe vabadusastme kohta võrdne (vabadusaste on sõltumatute liikumistüüpide arv, milleks molekuli kompleksne liikumine võib laguneda). Monatoomilisele molekulile on iseloomulik translatsiooniline liikumine, mida saab lagundada kolmeks komponendiks vastavalt kolmele vastastikku risti olevale suunale piki kolme telge. Seetõttu on üheaatomilise ideaalse gaasi isohooriline soojusmahtuvus
Seejärel määratakse üheaatomilise ideaalgaasi isobaarne soojusmahtuvus vastavalt punktile (25) võrrandiga
Ideaalse gaasi kaheaatomilistel molekulidel on lisaks kolmele translatsioonilise liikumise vabadusastmele ka 2 pöörleva liikumise vabadusastet. Seega.
Soojusmahtuvus on suhe soojushulga δQ, mille saab aine, mille olek muutub mis tahes protsessis lõpmatult väikeseks, ja aine temperatuuri muutuse dT (sümbol C, ühik J / K):
С (T) = δQ / dT
Massiühiku (kg, g) soojusmahtuvust nimetatakse spetsiifiliseks (ühik J / (kg K) ja J / (g K)) ning 1 mooli aine soojusmahtuvust molaarseks soojusmahtuvuseks. (ühik J / (mol K)).
Eristage tegelikku soojusmahtuvust.
С = δQ / dT
Keskmine soojusvõimsus.
Ĉ = Q / (T 2 - T 1)
Keskmine ja tegelik soojusvõimsus on seotud suhtega
Keha oleku muutumisel neeldunud soojushulk ei sõltu mitte ainult keha alg- ja lõppseisundist (eelkõige temperatuurist), vaid ka nende olekute vahelise ülemineku tingimustest. Järelikult sõltub selle soojusmahtuvus ka keha küttetingimustest.
Isotermilises protsessis (T = konst):
C T = δQ T / dT = ± ∞
Adiabaatilises protsessis (δQ = 0):
C Q = δQ / dT = 0
Soojusmaht konstantsel ruumalal, kui protsess viiakse läbi konstantsel mahul - isohooriline soojusmaht C V.
Soojusmaht konstantsel rõhul, kui protsess viiakse läbi konstantsel rõhul - isobaarne soojusmaht С P.
At V = const (isohooriline protsess):
C V = δQ V / dT = (ϭQ / ϭT) V = (ϭU / ϭT) V
δQ V = dU = C V dT
At Р = konst (isobaarne protsess)%
C p = δQ p / dT = (ϭQ / ϭT) p = (ϭH / ϭT) p
Soojusmaht konstantsel rõhul C p on suurem kui soojusmahtuvus konstantsel ruumalal C V. Konstantsel rõhul kuumutamisel kulub osa soojusest paisumistöö tekitamiseks, osa aga keha siseenergia suurendamiseks; konstantsel mahul kuumutamisel kulub kogu soojus siseenergia suurendamisele.
C p ja C V vaheline seos kõigi süsteemide puhul, mis saavad teha ainult laienduse tööd. Vastavalt termodünaamika esimesele seadusele%
δQ = dU + PdV
Sisemine energia on välisparameetrite ja temperatuuri funktsioon.
dU = (ϭU / ϭT) V dT + (ϭU / ϭV) T dV
δQ = (ϭU / ϭT) V dT + [(ϭU / ϭV) T + P] dV
δQ / dT = (ϭU / ϭT) V + [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT)
Väärtus dV / dT (mahu muutus koos temperatuurimuutusega) on sõltumatute muutujate juurdekasvu suhe, see tähendab, et väärtus on määratlemata, kui pole näidatud protsessi olemust, milles soojusülekanne toimub.
Kui protsess on isohooriline (V = const), siis dV = 0, dV / dT = 0
δQ V / dT = C V = (ϭU / ϭT) V
Kui protsess on isobaarne (P = const).
δQ P / dT = C p = C V + [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT) P
Kõigi lihtsate süsteemide puhul on see tõsi:
C p – C v = [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT) P
Lahuse tahkumine ja keemistemperatuur. Krüoskoopia ja ebulioskoopia. Soluudi molekulmassi määramine.
Kristallisatsiooni temperatuur.
Erinevalt puhtast vedelikust ei tahku lahus konstantsel temperatuuril täielikult; temperatuuril, mida nimetatakse kristalliseerumise alguse temperatuuriks, hakkavad sadestuma lahusti kristallid ja kristalliseerumise edenedes lahuse temperatuur langeb (seetõttu mõistetakse lahuse külmumistemperatuuri all alati algustemperatuuri). kristalliseerumine). Lahuste külmumist saab iseloomustada külmumistemperatuuri ΔТ asetäitja languse väärtusega, mis on võrdne puhta lahusti külmumistemperatuuri T ° asetäitja ja lahuse T asetäitja kristalliseerumise alguse temperatuuri vahega:
ΔT asetäitja = T ° asetäitja - T asetäitja
Lahustikristallid on lahusega tasakaalus ainult siis, kui küllastunud auru rõhk kristallide kohal ja lahuse kohal on sama. Kuna lahusti aururõhk lahuse kohal on alati madalam kui puhta lahusti rõhk, on sellele tingimusele vastav temperatuur alati madalam kui puhta lahusti külmumistemperatuur. Sel juhul ei sõltu lahuse ΔT asetäitja külmumistemperatuuri langus lahustunud aine olemusest ja selle määrab ainult lahusti ja lahustunud aine osakeste arvu suhe.
Lahjendatud lahuste külmumistemperatuuri alandamine
Lahuse külmumistemperatuuri ΔT asetäitja alandamine on otseselt võrdeline lahuse molaarse kontsentratsiooniga:
ΔT asetäitja = km
Seda võrrandit nimetatakse teiseks Raoult' seaduseks. Proportsionaalsuskoefitsient K – lahusti krüoskoopiline konstant – määratakse lahusti olemuse järgi.
Keemistemperatuur.
Mittelenduva aine lahuste keemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur samal rõhul.
Iga vedelik – lahusti või lahus – keeb temperatuuril, mille juures küllastunud auru rõhk muutub võrdseks välisrõhuga.
Lahjendatud lahuste keemistemperatuuri tõstmine
Mittelenduvate ainete lahuste keemistemperatuuri tõus ΔT k = T k - T ° k on võrdeline küllastunud aururõhu langusega ja on seetõttu otseselt võrdeline lahuse molaarse kontsentratsiooniga. Proportsionaalsuskoefitsient E on lahusti ebulioskoopiline konstant, mis ei sõltu lahustunud aine olemusest.
ΔT kuni = Em
Raoult' teine seadus. Mittelenduva aine lahjendatud lahuse külmumistemperatuuri langus ja keemistemperatuuri tõus on otseselt võrdeline lahuse molaarse kontsentratsiooniga ega sõltu lahustunud aine olemusest. See seadus kehtib ainult lõpmata lahjendatud lahuste puhul.
Ebulioskoopia- meetod molekulmasside määramiseks lahuse keemistemperatuuri tõstmise teel. Lahuse keemistemperatuur on temperatuur, mille juures aururõhk sellest kõrgemal muutub võrdseks välisrõhuga.
Kui lahustunud aine ei ole lenduv, koosneb lahuse kohal olev aur lahusti molekulidest. Selline lahus hakkab keema kõrgemal temperatuuril (T) võrreldes puhta lahusti keemistemperatuuriga (T0). Lahuse ja puhta lahusti keemistemperatuuride erinevust antud konstantsel rõhul nimetatakse lahuse keemistemperatuuri tõusuks. See väärtus sõltub lahusti olemusest ja lahustunud aine kontsentratsioonist.
Vedelik keeb, kui selle kohal oleva küllastunud auru rõhk on võrdne välisrõhuga. Keemisel on vedel lahus ja aur tasakaalus. Kui lahustunud aine ei ole lenduv, järgib lahuse keemistemperatuuri tõus võrrandit:
∆ isp H 1 on lahusti aurustumisentalpia;
m 2 on lahuse molaalsus (lahustuva aine moolide arv 1 kg lahusti kohta);
E - ebulioskoopiline konstant, mis võrdub ühemolaarse lahuse keemistemperatuuri tõusuga võrreldes puhta lahusti keemistemperatuuriga. E väärtuse määravad ainult lahusti, kuid mitte lahustunud aine omadused.
Krüoskoopia- meetod molekulmasside määramiseks lahuse külmumistemperatuuri alandamise teel. Kui lahused jahutatakse, need külmuvad. Külmumistemperatuur – temperatuur, mille juures tekivad esimesed tahke faasi kristallid. Kui need kristallid koosnevad ainult lahusti molekulidest, siis on lahuse külmumistemperatuur (T) alati madalam kui puhta lahusti külmumistemperatuur (T pl). Lahusti ja lahuse külmumistemperatuuride erinevust nimetatakse lahuse külmumistemperatuuri alandamiseks.
Külmumistemperatuuri alandamise kvantitatiivne sõltuvus lahuse kontsentratsioonist on väljendatud järgmise võrrandiga:
M 1 - molaarmass lahusti;
∆ pl H 1 on lahusti sulamise entalpia;
m 2 - lahuse molaalsus;
K on krüoskoopiline konstant, mis sõltub ainult lahusti omadustest ja on võrdne lahuse külmumistemperatuuri langusega, milles lahustunud aine molaalsus on võrdne ühtsusega.
Lahusti küllastunud aururõhu sõltuvus temperatuurist.
Lahuste külmumistemperatuuri langetades ja keemistemperatuuri tõstes ei sõltu nende osmootne rõhk lahustunud ainete olemusest. Selliseid omadusi nimetatakse kolligatiivseks. Need omadused sõltuvad lahusti olemusest ja lahustunud aine kontsentratsioonist. Kolligatiivsed omadused ilmnevad reeglina siis, kui tasakaalus on kaks faasi, millest üks sisaldab lahustit ja lahustunud ainet ning teine ainult lahustit.
töö eesmärk
Määrake katseliselt õhu keskmise soojusmahtuvuse väärtused temperatuurivahemikus alates t 1 kuni t 2, määrake õhu soojusmahtuvuse sõltuvus temperatuurist.
1. Määrake gaasiküttele kuluv võimsus alates t 1
enne t 2 .
2. Salvestage õhuvoolu väärtused kindlaksmääratud ajavahemike järel.
Labori ettevalmistamise juhised
1. Töötada välja kursuse osa “Soojusmahtuvus” vastavalt soovitatud kirjandusele.
2. Tutvuda käesoleva metoodilise juhendiga.
3. Koostage protokollid laboritööd, sealhulgas käesoleva tööga seotud vajalik teoreetiline materjal (arvutusvalemid, diagrammid, graafikud).
Teoreetiline sissejuhatus
Soojusmahtuvus- kõige olulisem termofüüsikaline suurus, mis sisaldub otseselt või kaudselt kõigis soojustehnilistes arvutustes.
Soojusmahtuvus iseloomustab aine termofüüsikalisi omadusi ja sõltub gaasi molekulmassist μ , temperatuur t, surve R, molekuli vabadusastmete arv i, protsessist, mille käigus soojust tarnitakse või eemaldatakse p = konst, v =konst... Soojusmahtuvus sõltub kõige enam gaasi molekulmassist μ ... Nii näiteks mõne gaasi soojusmahtuvus ja tahked ained on
Seega, mida vähem μ , seda vähem on ühes kilomoolis ainet ja seda rohkem on vaja anda soojust gaasi temperatuuri muutmiseks 1 K võrra. Seetõttu on vesinik tõhusam jahutusvedelik kui näiteks õhk.
Numbriliselt on soojusmahtuvus defineeritud kui soojushulk, mis tuleb viia 1-ni kg(või 1 m 3), aine, mis muudab oma temperatuuri 1 K võrra.
Alates tarnitud soojuse kogusest dq oleneb protsessi iseloomust, siis protsessi iseloomust oleneb ka soojusmahtuvus. Ühel ja samal süsteemil erinevates termodünaamilistes protsessides on erinev soojusmahtuvus - c lk, c v, c n... Suurima praktilise tähtsusega on c lk ja c v.
Gaaside molekulaarkinemaatilise teooria (MKT) järgi sõltub antud protsessi soojusmahtuvus ainult molekulmassist. Näiteks soojusmahtuvus c lk ja c v saab määratleda kui
õhu jaoks ( k = 1,4; R = 0,287 kj/(kg· TO))
kJ / kg
Antud ideaalgaasi puhul sõltub soojusmahtuvus ainult temperatuurist, s.t.
Keha soojusmahtuvus selles protsessis nimetatakse soojuse suhteks dq keha võtab vastu oma oleku lõpmata väikese muutusega kuni kehatemperatuuri muutuseni dt
Tõeline ja keskmine soojusmahtuvus
Töövedeliku tegelikku soojusmahtuvust mõistetakse järgmiselt:
Tegelik soojusmahtuvus väljendab töövedeliku soojusmahtuvuse väärtust punktis antud parameetrite juures.
Ülekantud soojushulk. väljendatuna tegeliku soojusmahtuvusena, saab arvutada võrrandiga
Eristama:
Soojusmahtuvuse lineaarne sõltuvus temperatuurist
kus a- soojusvõimsus at t= 0 °C;
b = tgα on kalle.
Soojusmahtuvuse mittelineaarne sõltuvus temperatuurist.
Näiteks hapniku puhul on võrrand esitatud kujul
kJ / (kg K)
Keskmise soojusvõimsuse all koos t mõista 1-2 protsessi soojushulga ja vastava temperatuurimuutuse suhet
kJ / (kg K)
Keskmine soojusvõimsus arvutatakse järgmiselt:
Kus t = t 1 + t 2 .
Soojuse arvutamine võrrandiga
raske, kuna tabelid annavad soojusmahtuvuse väärtuse. Seetõttu on soojusmahtuvus vahemikus alates t 1 kuni t 2 tuleb määrata valemiga
.
Kui temperatuur t 1 ja t 2 määratakse katseliselt, seejärel m kg gaas, tuleks ülekantud soojushulk arvutada võrrandi abil
Keskmine koos t ja koos tegelikud soojusvõimsused on seotud võrrandiga:
Enamiku gaaside puhul on temperatuur kõrgem t, seda suurem on soojusmahtuvus c v, c p... Füüsiliselt tähendab see seda, et mida rohkem gaasi kuumutatakse, seda keerulisem on seda edasi soojendada.