Tepelná kapacita vzduchu

Tepelná kapacita jako fyzikální množství udává množství tepelná energie, což je nezbytné pro změnu teploty pracovní tekutiny, v tomto případě vzduchu, o jeden stupeň. Specifické teplo vzduchu závisí přímo na teplotě a tlaku. Pro studium různých typů tepelné kapacity lze použít různé metody.

Matematicky je tepelná kapacita vzduchu vyjadřována jako poměr množství tepla k přírůstku jeho teploty. Specifické teplo těla s hmotností 1 kg se nazývá specifické. Molární tepelná kapacita vzduchu je tepelná kapacita jednoho mólu látky. Tepelná kapacita je J / K. Molární tepelná kapacita J / (mol * K).

Tepelná kapacita může být zvážena fyzikální charakteristiky látky, v tomto případě vzduchu, pokud se měření provádí za konstantních podmínek. Nejčastěji se tato měření provádějí při konstantním tlaku. To určuje izobarickou tepelnou kapacitu vzduchu. Zvyšuje se s rostoucí teplotou a tlakem a je také lineární funkcí těchto veličin. V takovém případě se teplota mění při konstantním tlaku. Pro výpočet izobarické tepelné kapacity je nutné stanovit pseudokritickou teplotu a tlak. Stanoví se pomocí referenčních údajů.

Tepelná kapacita vzduchu. Vlastnosti

Vzduch je směs plynů. Když jsou zváženy v termodynamice, přijaly se následující předpoklady. Každý plyn ve směsi by měl být rovnoměrně rozložen v celém objemu. Objem plynu se tedy rovná objemu celé směsi. Každý plyn ve směsi má svůj parciální tlak, který působí na stěny nádoby. Každá ze složek plynné směsi musí mít teplotu rovnající se teplotě celé směsi. Součet částečné tlaky všech složek se rovná tlaku směsi. Výpočet tepelné kapacity vzduchu se provádí na základě údajů o složení směsi plynů a tepelné kapacitě jednotlivých složek.

Tepelná kapacita charakterizuje látku nejednoznačně. Od prvního termodynamického zákona můžeme konstatovat, že vnitřní energie Tělo se mění nejen v závislosti na množství tepla, ale také na perfektní práci těla. Při různých podmínkách procesu přenosu tepla se mohou práce těla lišit. Tak, stejný hlášený orgán množství tepla, může způsobit různé změny velikosti teploty a vnitřní energie těla. Tato vlastnost je charakteristická pouze pro plynné látky. Na rozdíl od pevných a kapalných těles mohou plynné látky výrazně měnit hlasitost a provádět práci. Proto tepelná kapacita vzduchu určuje povahu samotného termodynamického procesu.

Avšak s konstantním objemem nefunguje vzduch. Proto je změna vnitřní energie úměrná změně teploty. Poměr tepelné kapacity v procesu s konstantním tlakem až k tepelné kapacitě v procesu s konstantním objemem je součástí vzorce adiabatický proces. To je označeno řeckou gramatikou.

Z historie

Pojmy "tepelná kapacita" a "množství tepla" velmi nepopisují jejich podstatu. To je způsobeno tím, že přišli do moderní vědy z teorie tepla, která byla populární v osmnáctém století. Stoupenci této teorie považovali teplo za látku, která je bez těla v těle. Tato látka nemůže být zničena nebo vytvořena. Chlazení a ohřev těles bylo vysvětleno snížením nebo zvýšením obsahu tepla. Časem byla tato teorie zjištěna jako neudržitelná. Nedokázala vysvětlit, proč je stejná změna vnitřní energie jakéhokoli těla získána tím, že mu do něj přenáší jiné množství tepla a také závisí na práci, kterou vykonal tělo.