Химическая термодинамика. Лямина Г.В - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
уравнении (1.19) можно заменить на полные.
Для того, чтобы установить связь молярных теплоем-
костей
С
Р
, и С
V
идеального газа, подставим в формулу теп-
лоемкости при постоянном давлении выражение энтальпии
и используем уравнение состояния 1 моль идеального газа.
Получаем
T
(RT)
T
U
T
pV)(U
C
p
d
d
d
d
d
d
,
(1.20)
отсюда С
P
= С
V
+ R .
Молярная теплоемкость идеального газа
С
V
при по-
стоянном объеме при сравнительно невысоких температу-
рах равна:
для одноатомных молекул………………………………..…... 3/2 R
двухатомных и линейных многоатомных молекул ………....5/2 R
нелинейных трехатомных и многоатомных молекул ………....3 R
При термодинамических расчетах пользуются эмпи-
рическими формулами, дающими зависимость теплоемко-
сти от температуры и содержащими для каждого вещества
свои экспериментально устанавливаемые коэффициенты.
Чаще всего используются формулы вида
С
р
= а + b·T + c·T
2
+ dT
3
– для органических веществ;
С
р
= а + b·T + c/T
2
– для неорганических веществ,
где а, b и c – числовые коэффициенты.
В небольшом интервале температур теплоемкость
можно считать постоянной.
Уравнения расчета теплоты и работы в процессах с
идеальными газами представлены в таблице.
12
Таблица
Выражение для работы и теплоты в четырех основных
процессах с идеальными газами
Процесс Работа Теплота
Уравнение
состояния
газа
Изотермный 2,303nRTlg(V
2
/V
1
)2,303nRTlg(P
1
/P
2
) PV = const
Изохорный 0 nC
V
(T
2
– T
1
) P/Т = const
Изобарный Р(V
2
– V
1
) nC
P
(T
2
– T
1
) V/Т = const
Адиабатный nC
V
(T
1
– T
2
) 0
PV
γ*
= const
ТV
γ-1
= const
ТP
(1-γ)/ γ
= const
*γ = С
P
/С
V
1.1. Примеры решения типовых задач
Пример 1. Найти изменение внутренней энергии при
испарении 10 г ацетона при температуре его кипения, если
удельная теплота парообразования ацетона 450,2 Дж/г,
удельный объем пара 500 см
3
/г (объемом жидкости пре-
небречь), давление 101325 Па.
Решение
Согласно 1 закону термодинамики
U = Q – A. Теп-
лота процесса вычисляется с учетом массы вещества:
Q
= 10450,2 = 4502 Дж.
А = РV = Р(V
2
– V
1
),
где V
2
,V
1
– объемы пара и жидкости соответственно.
V
2
= 500 см
3
/г = 0,510
-3
м
3
/г.
А = 1013250,510
-3
= 50,66 Дж/г.
С учетом массы
А = 1050,66 = 506,6 Дж.
U = 4502 – 506,6 = 3995,4 Дж.

Страницы