Šilumos talpa. Jos tipai. Šilumos pajėgumų ryšys. Majerio dėsnis. Vidutinės ir tikrosios specifinės šilumos. Dujų mišinio šiluminė talpa. Vidutinė dujų šiluminė talpa temperatūros intervale nuo m1 iki m2 Vidutinė medžiagos šiluminė talpa
Ar šilumos kiekis tiekiamas 1 kg medžiagos, kai jos temperatūra kinta nuo T 1 iki T 2 .
1.5.2. Dujų šiluminė talpa
Dujų šiluminė talpa priklauso nuo:
termodinaminio proceso tipas (izochorinis, izobarinis, izoterminis ir kt.);
dujų rūšis, t.y. apie atomų skaičių molekulėje;
dujų būsenos parametrai (slėgis, temperatūra ir kt.).
A) Termodinaminio proceso tipo įtaka dujų šiluminei talpai
Šilumos kiekis, reikalingas tam pačiam dujų kiekiui pašildyti tame pačiame temperatūros diapazone, priklauso nuo dujų atliekamo termodinaminio proceso tipo.
|
|
V izobarinis procesas (R= const), šiluma sunaudojama ne tik šildant dujas tiek pat kiek ir izochoriniame procese, bet ir atliekant darbus, kai stūmoklis pakeltas plotu dydžiu (1.2 pav. b). Dujų šiluminė talpa izobariniame procese nurodoma simboliu su R .
Kadangi pagal sąlygą abiejuose procesuose reikšmė yra ta pati, tai izobariniame procese dėl dujų atliekamo darbo vertė. Todėl izobariniame procese šiluminė talpa su R su υ .
Pagal Mayerio formulę idealus dujų
arba . (1.6)
B) Dujų rūšies įtaka jų šiluminei talpai Iš idealių dujų molekulinės-kinetinės teorijos žinoma, kad
kur yra tam tikrų dujų molekulių judėjimo laisvės laipsnių transliacijos ir sukimosi laipsniai. Tada
, a 
.
(1.7)
Monatominės dujos turi tris transliacinius molekulės judėjimo laisvės laipsnius (1.3 pav. a), t.y. ...
Dviatominės dujos turi tris transliacinius judėjimo laisvės laipsnius ir du molekulės sukimosi judėjimo laisvės laipsnius (1.3 pav. b), t.y. ... Panašiai galima įrodyti, kad triatominėms dujoms.
Taigi dujų molinė šiluminė talpa priklauso nuo molekulių judėjimo laisvės laipsnių skaičiaus, t.y. nuo atomų skaičiaus molekulėje, o savitoji šiluma taip pat priklauso nuo molekulinės masės, kadangi nuo jos priklauso dujų konstantos reikšmė, kuri skirtingoms dujoms yra skirtinga.
C) Dujų būsenos parametrų įtaka jos šiluminei galiai
Idealių dujų šiluminė talpa priklauso tik nuo temperatūros ir didėja didėjant T.
Monatominės dujos yra išimtis, nes jų šiluminė talpa praktiškai nepriklauso nuo temperatūros.
Klasikinė molekulinė kinetinė dujų teorija leidžia gana tiksliai nustatyti monatominių idealių dujų šiluminę talpą plačiame temperatūrų diapazone ir daugelio dviatomių (ir net triatomių) dujų šiluminę talpą žemoje temperatūroje.
Tačiau esant temperatūrai, kuri žymiai skiriasi nuo 0 ° C, eksperimentinės dviatominių ir poliatominių dujų šiluminės talpos vertės labai skiriasi nuo tų, kurias numato molekulinė-kinetinė teorija.
Šilumos inžinerijos skaičiavimuose dažniausiai naudojamos eksperimentinės dujų šiluminės talpos vertės, pateiktos lentelių pavidalu. Šiuo atveju vadinama eksperimento metu nustatyta šiluminė talpa (esant tam tikrai temperatūrai). tiesa šiluminė talpa. O jei eksperimentu būtų matuojamas šilumos kiekis q, kuris buvo išleistas ženkliai padidinus 1 kg dujų temperatūrą nuo tam tikros temperatūros T 0 iki temperatūros T, t.y. ant T = T T 0, tada santykis
paskambino vidurio dujų šiluminė talpa tam tikrame temperatūros diapazone.
Paprastai peržiūros lentelėse vidutiniai šilumos pajėgumai pateikiami verte T 0, atitinkanti nulį Celsijaus laipsnių.
Šilumos talpa tikros dujos be temperatūros priklauso ir nuo slėgio dėl tarpmolekulinės sąveikos jėgų įtakos.
Šilumos talpa – tai termofizinė charakteristika, nusakanti kūnų gebėjimą atiduoti arba priimti šilumą, kad pasikeistų kūno temperatūra. Šiame procese tiekiamos (arba pašalinamos) šilumos kiekio santykis su temperatūros pokyčiu vadinamas kūno (kūnų sistemos) šilumine talpa: C = dQ / dT, kur elementarus šilumos kiekis; - elementarus temperatūros pokytis.
Šilumos galia skaitine prasme yra lygi šilumos kiekiui, kuris turi būti tiekiamas į sistemą, kad esant duotomis sąlygomis padidinti jo temperatūrą 1 laipsniu. Šilumos talpos vienetas yra J / K.
Priklausomai nuo kūno, kuriam tiekiama šiluma, kiekybinio vieneto termodinamika išskiriama masės, tūrio ir molinės šiluminės talpos.
Masės šiluminė galia yra šiluminė talpa darbinio skysčio masės vienetui, c = C / m
Masės šiluminės talpos matavimo vienetas yra J / (kg × K). Masės šiluminė talpa dar vadinama savita šiluma.
Tūrinė šiluminė talpa – tai darbinio skysčio tūrio vieneto šiluminė talpa, kur ir yra kūno tūris ir tankis esant normaliai fizines sąlygas... C '= c / V = c p. Tūrinė šiluminė talpa matuojama J / (m 3 × K).
Molinė šiluminė talpa yra šiluminė talpa, susijusi su darbinio skysčio (dujų) kiekiu moliais, C m = C / n, kur n yra dujų kiekis moliais.
Molinė šiluminė talpa matuojama J / (mol × K).
Masės ir molinės šiluminės talpos yra susijusios tokiu ryšiu:
Dujų tūrinė šiluminė talpa išreiškiama moline as
Kur m 3 / mol yra molinis dujų tūris normaliomis sąlygomis.
Majerio lygtis: С р - С v = R.
Atsižvelgiant į tai, kad šiluminė galia nėra pastovi, o priklauso nuo temperatūros ir kitų šiluminių parametrų, atskirkite tikrąją ir vidutinę šiluminę galią. Visų pirma, jei norite pabrėžti darbinio skysčio šiluminės talpos priklausomybę nuo temperatūros, užrašykite ją kaip C (t), o konkretų - kaip c (t). Paprastai tikroji šiluminė talpa suprantama kaip elementaraus šilumos kiekio, kuris bet kuriame procese perduodamas termodinaminei sistemai, santykis su be galo mažu šios sistemos temperatūros padidėjimu, kurį sukelia perduodama šiluma. Tikrąją termodinaminės sistemos šiluminę talpą laikysime C (t), kai sistemos temperatūra lygi t 1, o c (t) – tikrąja darbinio skysčio savitoji šiluminė talpa, kai jo temperatūra lygi t 2. Tada vidutinė darbinio skysčio savitoji šiluma, kai jo temperatūra kinta nuo t 1 iki t 2, gali būti nustatyta kaip
Paprastai lentelėse pateikiamos vidutinės šiluminės talpos c av reikšmės įvairiems temperatūrų intervalams, pradedant nuo t 1 = 0 0 C. Todėl visais atvejais, kai termodinaminis procesas vyksta temperatūrų intervale nuo t 1 iki t 2 , kuriame t 1 ≠ 0, proceso savitosios šilumos q skaičius nustatomas naudojant vidutinių šilumos talpų c av lentelės reikšmes taip.
Tai šilumos kiekis, kuris turi būti perduodamas sistemai, kad jos temperatūra padidėtų 1 ( KAM) nesant naudingo darbo ir atitinkamų parametrų pastovumo.
Jei paimtume atskirą medžiagą kaip sistemą, tada visos sistemos šiluminės galios lygus 1 molio medžiagos () šiluminei talpai, padaugintai iš molių skaičiaus ().
Šilumos talpa gali būti specifinė arba molinė.
Specifinė šiluma yra šilumos kiekis, reikalingas medžiagos masės vienetui pašildyti 1 kruša(intensyvi vertė).
Molinė šiluminė talpa yra šilumos kiekis, reikalingas vienam moliui medžiagos pašildyti 1 kruša.
Atskirkite tikrąją ir vidutinę šilumos talpą.
Technologijoje dažniausiai vartojama vidutinės šiluminės galios sąvoka.
Vidutinis yra šiluminė talpa tam tikram temperatūros diapazonui.
Jei sistema, kurioje yra medžiagos ar masės kiekis, buvo informuotas šilumos kiekiu, o sistemos temperatūra pakilo nuo iki, tada galima apskaičiuoti vidutinę savitąją arba molinę šiluminę talpą:
Tikra molinė šiluminė talpa yra be galo mažo šilumos kiekio, kurį tam tikroje temperatūroje skleidžia 1 molis medžiagos, ir temperatūros padidėjimo, kuris stebimas šiuo atveju, santykis.
Pagal (19) lygtį šiluminė talpa, kaip ir šiluma, nėra būsenos funkcija. Esant pastoviam slėgiui ar tūriui, pagal (11) ir (12) lygtis, šiluma, taigi ir šiluminė talpa, įgyja būsenos funkcijos savybes, tai yra, tampa būdingomis sistemos funkcijomis. Taigi gauname izochorinę ir izobarinę šilumos talpą.
Izochorinė šiluminė talpa- šilumos kiekis, kuris turi būti perduodamas sistemai, kad temperatūra padidėtų 1, jei procesas vyksta
Izobarinė šiluminė talpa- šilumos kiekis, kuris turi būti perduodamas sistemai, kad temperatūra padidėtų 1 at.
Šilumos talpa priklauso ne tik nuo temperatūros, bet ir nuo sistemos tūrio, kadangi tarp dalelių veikia sąveikos jėgos, kurios keičiasi keičiantis atstumui tarp jų, todėl (20) ir () lygtyse naudojamos dalinės išvestinės. 21).
Idealių dujų entalpija, kaip ir jų vidinė energija, yra tik temperatūros funkcija:
ir pagal Mendelejevo-Clapeyrono lygtį, tada
Todėl, esant idealioms dujoms (20), (21) lygtyse, dalinės išvestinės gali būti pakeistos bendrais skirtumais:
Iš bendro (23) ir (24) lygčių sprendimo, atsižvelgiant į (22), gauname idealių dujų ir santykio lygtį.
Padalijus (23) ir (24) lygčių kintamuosius, galima apskaičiuoti vidinės energijos ir entalpijos pokytį, kai 1 mol idealių dujų kaitinama nuo temperatūros iki
Jei nurodytame temperatūros diapazone šiluminė talpa gali būti laikoma pastovia, tada integravimo metu gauname:
Nustatykime ryšį tarp vidutinės ir tikrosios šiluminės galios. Viena vertus, entropijos pokytis išreiškiamas (27) lygtimi, kita vertus,
Sulyginus dešiniąsias lygčių puses ir išreiškus vidutinę šiluminę galią, gauname:
Panašią išraišką galima gauti ir vidutinei izochorinei specifinei šilumai.
Daugumos kietųjų, skystųjų ir dujinių medžiagų šiluminė talpa didėja didėjant temperatūrai. Kietųjų, skystųjų ir dujinių medžiagų šiluminės talpos priklausomybė nuo temperatūros išreiškiama empirine formos lygtimi:
kur a, b, c ir - empiriniai koeficientai, apskaičiuoti remiantis eksperimentiniais duomenimis apie organines medžiagas, ir - neorganinėms medžiagoms. Koeficientų reikšmės įvairių medžiagų nurodytos vadove ir taikomos tik nurodytam temperatūros diapazonui.
Idealių dujų šiluminė talpa nepriklauso nuo temperatūros. Pagal molekulinės kinetikos teoriją šiluminė talpa vienam laisvės laipsniui yra lygi (laisvės laipsnis – tai nepriklausomų judėjimo tipų, į kuriuos gali būti suskaidytas kompleksinis molekulės judėjimas, skaičius). Monatominei molekulei būdingas transliacinis judėjimas, kurį galima suskaidyti į tris komponentus pagal tris viena kitai statmenas kryptis išilgai trijų ašių. Todėl monatominių idealių dujų izochorinė šiluminė talpa yra
Tada monatominių idealių dujų izobarinė šiluminė talpa pagal (25) nustatoma pagal lygtį
Idealių dujų dviatomės molekulės, be trijų transliacinio judėjimo laisvės laipsnių, taip pat turi 2 sukimosi judėjimo laisvės laipsnius. Vadinasi.
Šilumos talpa yra šilumos kiekio δQ, kurį gauna medžiaga, kurios būsena bet kuriame procese pasikeičia be galo maža, ir medžiagos temperatūros pokyčio dT santykis (simbolis C, vienetas J / K):
С (T) = δQ / dT
Masės vieneto (kg, g) šiluminė talpa vadinama savitoji (vienetas J / (kg K) ir J / (g K)), o 1 mol medžiagos šiluminė talpa vadinama moline šilumine talpa. (J vienetas / (mol K)).
Atskirkite tikrąją šilumos talpą.
С = δQ / dT
Vidutinė šilumos talpa.
Ĉ = Q / (T 2 - T 1)
Vidutinės ir tikrosios šilumos talpos yra susijusios santykiu
Kūno sugeriamos šilumos kiekis, kai keičiasi jo būsena, priklauso ne tik nuo pradinės ir galutinės kūno būsenos (ypač nuo temperatūros), bet ir nuo perėjimo tarp šių būsenų sąlygų. Vadinasi, jo šiluminė talpa priklauso ir nuo kūno šildymo sąlygų.
Izoterminiame procese (T = const):
C T = δQ T / dT = ± ∞
Adiabatiniame procese (δQ = 0):
C Q = δQ / dT = 0
Šiluminė talpa esant pastoviam tūriui, jei procesas vykdomas esant pastoviam tūriui – izochorinė šiluminė talpa C V.
Šiluminė talpa esant pastoviam slėgiui, jei procesas vykdomas esant pastoviam slėgiui – izobarinė šiluminė talpa С P.
Kai V = const (izochorinis procesas):
C V = δQ V / dT = (ϭQ / ϭT) V = (ϭU / ϭT) V
δQ V = dU = C V dT
Esant Р = const (izobarinis procesas) %
C p = δQ p / dT = (ϭQ / ϭT) p = (ϭH / ϭT) p
Šilumos talpa esant pastoviam slėgiui C p yra didesnė už šiluminę talpą esant pastoviam tūriui C V. Kaitinant esant pastoviam slėgiui, dalis šilumos panaudojama plėtimosi darbui gaminti, o dalis – vidinei kūno energijai didinti; kaitinant pastoviu tūriu visa šiluma eikvojama vidinei energijai didinti.
Santykis tarp C p ir C V bet kurioms sistemoms, kurios gali atlikti tik plėtinio darbą. Pagal pirmąjį termodinamikos dėsnį%
δQ = dU + PdV
Vidinė energija yra išorinių parametrų ir temperatūros funkcija.
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)
DV / dT reikšmė (tūrio pokytis keičiantis temperatūrai) yra nepriklausomų kintamųjų prieaugio santykis, tai yra, vertė neapibrėžta, jei nenurodytas proceso, kuriame vyksta šilumos perdavimas, pobūdis.
Jei procesas yra izochorinis (V = const), tada dV = 0, dV / dT = 0
δQ V / dT = C V = (ϭU / ϭT) V
Jei procesas izobarinis (P = const).
δQ P / dT = C p = C V + [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT) P
Bet kokioms paprastoms sistemoms tai tiesa:
C p – C v = [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT) P
Tirpalo kietėjimas ir virimo temperatūra. Krioskopija ir ebulioskopija. Tirpios medžiagos molekulinės masės nustatymas.
Kristalizacijos temperatūra.
Tirpalas, skirtingai nei grynas skystis, esant pastoviai temperatūrai, visiškai nesustingsta; esant temperatūrai, kuri vadinama kristalizacijos pradžios temperatūra, pradeda kristi tirpiklio kristalai, o vykstant kristalizacijai, tirpalo temperatūra mažėja (todėl tirpalo užšalimo temperatūra visada suprantama kaip pradžios temperatūra kristalizacijos). Tirpalų užšalimą galima apibūdinti užšalimo taško ΔТ pavaduotojo sumažėjimo verte, lygia skirtumui tarp gryno tirpiklio užšalimo temperatūros T ° pavaduotojo ir tirpalo kristalizacijos pradžios temperatūros T pavaduotojas:
ΔT pavaduotojas = T ° pavaduotojas - T pavaduotojas
Tirpiklio kristalai yra pusiausvyroje su tirpalu tik tada, kai sočiųjų garų slėgis virš kristalų ir virš tirpalo yra vienodas. Kadangi tirpiklio garų slėgis virš tirpalo visada yra mažesnis nei gryno tirpiklio garų slėgis, šią sąlygą atitinkanti temperatūra visada bus žemesnė už gryno tirpiklio užšalimo temperatūrą. Šiuo atveju tirpalo ΔT deputato užšalimo temperatūros sumažėjimas nepriklauso nuo tirpios medžiagos prigimties ir nustatomas tik pagal tirpiklio ir tirpios medžiagos dalelių skaičiaus santykį.
Praskiestų tirpalų užšalimo temperatūros mažinimas
Tirpalo užšalimo temperatūros sumažinimas ΔT pavaduotojas yra tiesiogiai proporcingas tirpalo molinei koncentracijai:
ΔT pavaduotojas = km
Ši lygtis vadinama antruoju Raulio dėsniu. Proporcingumo koeficientas K – tirpiklio krioskopinė konstanta – nustatomas pagal tirpiklio prigimtį.
Virimo temperatūra.
Nelakiosios medžiagos tirpalų virimo temperatūra visada yra aukštesnė už gryno tirpiklio virimo temperatūrą esant tokiam pačiam slėgiui.
Bet koks skystis – tirpiklis ar tirpalas – užverda tokioje temperatūroje, kurioje sočiųjų garų slėgis tampa lygus išoriniam slėgiui.
Praskiestų tirpalų virimo temperatūros didinimas
Nelakiųjų medžiagų tirpalų virimo temperatūros padidėjimas ΔT k = T k - T ° k yra proporcingas sočiųjų garų slėgio sumažėjimui, todėl yra tiesiogiai proporcingas tirpalo molinei koncentracijai. Proporcingumo koeficientas E yra tirpiklio ebulioskopinė konstanta, kuri nepriklauso nuo tirpios medžiagos pobūdžio.
ΔT iki = Em
Antrasis Raoult dėsnis. Nelakios medžiagos atskiesto tirpalo užšalimo temperatūros sumažėjimas ir virimo temperatūros padidėjimas yra tiesiogiai proporcingas tirpalo molinei koncentracijai ir nepriklauso nuo ištirpusios medžiagos pobūdžio. Šis dėsnis galioja tik be galo praskiestiems tirpalams.
Ebulioskopija- molekulinės masės nustatymo metodas didinant tirpalo virimo temperatūrą. Tirpalo virimo temperatūra yra temperatūra, kurioje garų slėgis virš jo tampa lygus išoriniam slėgiui.
Jei ištirpusi medžiaga nėra laki, tada virš tirpalo esantys garai susideda iš tirpiklio molekulių. Toks tirpalas pradeda virti aukštesnėje temperatūroje (T), palyginti su gryno tirpiklio virimo temperatūra (T0). Skirtumas tarp tirpalo ir gryno tirpiklio virimo temperatūrų esant tam tikram pastoviam slėgiui vadinamas tirpalo virimo temperatūros pakilimu. Ši vertė priklauso nuo tirpiklio pobūdžio ir tirpios medžiagos koncentracijos.
Skystis užverda, kai virš jo esančių sočiųjų garų slėgis yra lygus išoriniam slėgiui. Verdant skystas tirpalas ir garai yra pusiausvyroje. Jei ištirpusi medžiaga nėra laki, tirpalo virimo temperatūros padidėjimas atitinka lygtį:
∆ isp H 1 – tirpiklio garavimo entalpija;
m 2 – tirpalo moliškumas (tirpusios medžiagos molių skaičius 1 kg tirpiklio);
E - ebulioskopinė konstanta, lygi vieno molinio tirpalo virimo temperatūros padidėjimui, palyginti su gryno tirpiklio virimo temperatūra. E reikšmę lemia tik tirpiklio, bet ne tirpios medžiagos savybės.
Krioskopija- molekulinės masės nustatymo metodas, sumažinant tirpalo užšalimo temperatūrą. Kai tirpalai atvėsinami, jie užšąla. Užšalimo temperatūra – temperatūra, kurioje susidaro pirmieji kietosios fazės kristalai. Jei šie kristalai susideda tik iš tirpiklio molekulių, tai tirpalo užšalimo temperatūra (T) visada yra žemesnė už gryno tirpiklio užšalimo temperatūrą (T pl). Skirtumas tarp tirpiklio ir tirpalo užšalimo temperatūrų vadinamas tirpalo užšalimo temperatūros sumažinimu.
Užšalimo taško sumažinimo kiekybinė priklausomybė nuo tirpalo koncentracijos išreiškiama tokia lygtimi:
M 1 - molinė masė tirpiklis;
∆ pl H 1 – tirpiklio lydymosi entalpija;
m 2 - tirpalo moliškumas;
K – krioskopinė konstanta, priklausanti tik nuo tirpiklio savybių, lygi tirpalo užšalimo temperatūros sumažėjimui, kai jame ištirpusios medžiagos moliškumas lygus vienetui.
Tirpiklio sočiųjų garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros.
Mažinant užšalimo temperatūrą ir didinant tirpalų virimo temperatūrą, jų osmosinis slėgis nepriklauso nuo ištirpusių medžiagų pobūdžio. Tokios savybės vadinamos koliatyvinėmis. Šios savybės priklauso nuo tirpiklio pobūdžio ir tirpios medžiagos koncentracijos. Paprastai koligacinės savybės atsiranda, kai pusiausvyroje yra dvi fazės, iš kurių vienoje yra tirpiklis ir tirpi medžiaga, o kitoje yra tik tirpiklis.
darbo tikslas
Eksperimentiškai nustatykite vidutinės oro šiluminės talpos vertes temperatūros diapazone nuo t 1 iki t 2, nustatyti oro šiluminės talpos priklausomybę nuo temperatūros.
1. Nustatykite dujoms šildyti sunaudotą galią nuo t 1
prieš t 2 .
2. Užrašykite oro srauto reikšmes nurodytu laiko intervalu.
Laboratorijos paruošimo instrukcijos
1. Pagal rekomenduojamą literatūrą parengti kurso skyrių „Šiluminė talpa“.
2. Susipažinti su šiuo metodiniu vadovu.
3. Parengti protokolus laboratoriniai darbai, įskaitant su šiuo darbu susijusią reikiamą teorinę medžiagą (skaičiavimo formules, diagramas, grafikus).
Teorinis įvadas
Šilumos talpa- svarbiausias termofizinis dydis, kuris tiesiogiai arba netiesiogiai įtraukiamas į visus šilumos inžinerinius skaičiavimus.
Šiluminė talpa apibūdina medžiagos termofizines savybes ir priklauso nuo dujų molekulinės masės μ , temperatūra t, spaudimas R, molekulės laisvės laipsnių skaičius i, iš proceso, kurio metu tiekiama arba pašalinama šiluma p = konst, v =konst... Šilumos talpa labiausiai priklauso nuo dujų molekulinės masės μ ... Taigi, pavyzdžiui, kai kurių dujų šiluminė talpa ir kietosios medžiagos yra
Taigi, kuo mažiau μ , kuo mažiau medžiagos yra viename kilomole ir tuo daugiau šilumos reikia tiekti, kad dujų temperatūra pasikeistų 1 K. Štai kodėl vandenilis yra efektyvesnis aušinimo skystis nei, pavyzdžiui, oras.
Skaitmeniškai šiluminė talpa apibrėžiama kaip šilumos kiekis, kuris turi būti sumažintas iki 1 kilogramas(arba 1 m 3), medžiaga, kuri savo temperatūrą pakeis 1 K.
Nuo tiekiamos šilumos kiekio dq priklauso nuo proceso pobūdžio, tai nuo proceso pobūdžio priklauso ir šiluminė talpa. Viena ir ta pati sistema skirtinguose termodinaminiuose procesuose turi skirtingą šiluminę talpą - c p, c v, c n... Didžiausią praktinę reikšmę turi c p ir c v.
Pagal tam tikro proceso molekulinę kinematinę dujų teoriją (MKT), šiluminė talpa priklauso tik nuo molekulinės masės. Pavyzdžiui, šilumos talpa c p ir c v galima apibrėžti kaip
Orui ( k = 1,4; R = 0,287 kj/(kilogramas· Į))
kJ / kg
Tam tikroms idealioms dujoms šiluminė talpa priklauso tik nuo temperatūros, t.y.
Kūno šiluminė talpa šiame procese vadinamas šilumos santykiu dq organizmas gauna be galo mažu savo būsenos pokyčiu iki kūno temperatūros pokyčio iki dt
Tikra ir vidutinė šilumos talpa
Tikroji darbinio skysčio šiluminė talpa suprantama taip:
Tikroji šiluminė talpa išreiškia darbinio skysčio šiluminės talpos vertę taške esant nurodytam parametrui.
Perduotos šilumos kiekis. išreikštą tikrąja šilumine galia, galima apskaičiuoti pagal lygtį
Išskirti:
Tiesinė šilumos talpos priklausomybė nuo temperatūros
kur a- šilumos talpa ties t= 0 °C;
b = tgα yra nuolydis.
Netiesinė šilumos talpos priklausomybė nuo temperatūros.
Pavyzdžiui, deguonies lygtis pavaizduota kaip
kJ / (kg K)
Mažesnė nei vidutinė šiluminė galia su t suprasti šilumos kiekio 1-2 procese santykį su atitinkamu temperatūros pokyčiu
kJ / (kg K)
Vidutinė šilumos talpa apskaičiuojama taip:
Kur t = t 1 + t 2 .
Šilumos apskaičiavimas pagal lygtį
sunku, nes lentelėse pateikiama šiluminės talpos vertė. Todėl šiluminė talpa diapazone nuo t 1 iki t 2 turi būti nustatytas pagal formulę
.
Jei temperatūra t 1 ir t 2 nustatomas eksperimentiškai, tada už m kg dujų, perduodamos šilumos kiekis turėtų būti apskaičiuojamas naudojant lygtį
Vidutinis su t ir su tikrosios šiluminės galios yra susijusios su lygtimi:
Daugumos dujų temperatūra aukštesnė t, tuo didesnė šiluminė talpa c v, c p... Fiziškai tai reiškia, kad kuo daugiau dujų kaitinamos, tuo sunkiau jas kaitinti toliau.