Химическая термодинамика. Лямина Г.В - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

9
нюю и истинную.
Теплота, требующаяся для нагревания 1 г вещества
на 1 ºС, называется удельной теплоемкостью (единица изме-
рения Дж/г·К). Теплота, требующаяся для нагревания 1 моля
вещества на 1 ºС, называется молярной теплоемкостью
(единица измерения Дж/моль·К).
В курсе физической химии преимущественно рассмат-
риваются молярные теплоемкости. Соотношение этих тепло-
емкостей нетрудно установить. Например, молярная тепло-
емкость связана с удельной соотношением
С (Дж/моль·К) = С (Дж/г·К)·М, (1.14)
где М – молярная масса.
Если известна теплота Q, которая изменяет темпера-
туру системы на ΔТ = Т
2
– Т
1
, то можно рассчитать сред-
нюю теплоемкость
T
Q
C
.
(1.15)
Истинная теплоемкость получается из средней тепло-
емкости при стремлении к нулю температурного интерва-
ла: CC lim при ΔТ→0. Следовательно,
T
t)C(
T
Q
C
d
Δd
d
δ
.
(1.16)
Теплоемкость не является функцией состояния сис-
темы, а определяется характером процесса. Табличные
значения теплоемкостей также относятся к определенным
условиям процесса нагревания системы. Наибольший ин-
терес представляют теплоемкости, относящиеся к изохор-
ному (С
V
) и изобарному (С
Р
) процессам.
Подставив в формулу (1.16) уравнение первого зако-
на термодинамики, для теплоемкости при постоянном
10
объеме получим:
T
U
C
V
d
d
.
(1.17)
Заметим, что дифференциал энтальпии для случая по-
стоянного давления
dH = dU + PdV,
поэтому
T
H
C
P
d
d
.
(1.18)
Учтем, что теплоемкость зависит не только от темпе-
ратуры, но и от объема системы. Это связано с тем, что
между частицами системы, вообще говоря, существуют си-
лы взаимодействия, которые изменяются при изменении
расстояния между ними, что, в свою очередь, связано с из-
менением объема системы. Количество теплоты, которое
необходимо сообщить системе для ее нагревания на 1 гр
а-
дус, т.е. теплоемкость, естественно, должно зависеть от сил
взаимодействия между частицами, так как часть энергии
расходуется на работу против этих сил. Таким образом, те-
плоемкость является функцией не только температуры, но
и объема системы. Поэтому используем в формулах тепло-
емкости выражения частных производных
VV
T
U
C
Δ
; p
T
H
C
p
Δ
.
(1.19)
Теплоемкость при постоянном объеме равна частной
производной внутренней энергии системы по температуре
при постоянном объеме, а теплоемкость при постоянном
давлении равна частной производной энтальпии по темпе-
ратуре при постоянном давлении.
Ввиду того, что внутренняя энергия
идеального газа
зависит только от температуры, частные производные в

Страницы