теплоёмкость
Заказать уникальный реферат- 11 11 страниц
- 4 + 4 источника
- Добавлена 02.05.2017
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Физический смысл теплоемкости 3
Теплоемкость газов 4
Теплоемкость твердых тел 5
Методы определения теплоемкости индивидуальных веществ 8
Заключение 10
Список литературы 11
Эмпирические методы определения теплоемкости вещества в состоянииидеального газаоснованы на представлении об аддитивности вкладов отдельных группатомовили химических связей. Опубликованы обширные таблицы групповых атомных вкладов в значение Ср. Дляжидкостей, помимо аддитивно-групповых, применяют методы, основанные назаконе соответственных состояний, а также на использовании термодинамических циклов, позволяющих перейти к теплоемкостижидкостиот теплоемкостиидеального газачерез температурную производнуюэнтальпиииспарения.Для раствора вычисление теплоемкости как аддитивной функции теплоемкости компонентов в общем случае некорректно, поскольку избыточная теплоемкость раствора, как правило, значительна. Для ее оценки требуется привлечение молекулярно-статистической теории растворов. Экспериментально избыточная теплоемкость может быть определена по температурной зависимостиэнтальпиисмешения, после чего возможен расчет теплоемкостираствора.Теплоемкость гетерогенных систем представляет наиболее сложный случай для термодинамического анализа. Надиаграмме состоянияперемещение вдоль кривойравновесияфаз сопровождается изменением и температуры и давления. Если в процессе нагрева происходит смещение точкифазового равновесия, то это дает дополнительный вклад в теплоемкость, поэтому теплоемкость гетерогенной системы не равна сумме теплоемкостей составляющих ее фаз, но превосходит ее. Нафазовой диаграммепри переходе от гомогенного состояния к области существования гетерогенной системы теплоемкость испытывает скачок.ЗаключениеВ работе было проведено исследование такой физической величины ка теплоемкость. Рассмотрены физический смысл и виды теплоемкости.Приведены данные о значениях теплоемкости для некоторых веществ, показано от чего зависит теплоемкость газообразных и твердых веществ и какими уравнениями и законами она определяется. Показано как изменяется теплоемкость кристаллических веществ при изменении температуры.Также в работе рассмотрены экспериментальные и эмпирические методы определения теплоемкости для индивидуальных веществ.Список литературыПерельман Я.И. Знаете ли вы физику? Библиотечка "Квант", вып. 82, Наука,1992г. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т., Свойства газов и жидкостей, пер. с англ., 3 изд., Л., 1982Панов М.Ю., Белоусов В. П., в сб.: Химия и термодинамика растворов, вып. 5, Л., 1982Шульц М. М., Филиппов В. К., "Ж. Вест.хим. общества им. Д.И. Менделеева", 1982
2. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т., Свойства газов и жидкостей, пер. с англ., 3 изд., Л., 1982
3. Панов М.Ю., Белоусов В. П., в сб.: Химия и термодинамика растворов, вып. 5, Л., 1982
4. Шульц М. М., Филиппов В. К., "Ж. Вест. хим. общества им. Д.И. Менделеева", 1982
[Введите текст]
Реферат
по дисциплине Теплофизика
на тему: "Способности"
Москва 2014
ВВЕДЕНИЕ
Вместимость (Т), количество теплоты, поглощаемой телом при нагревании на 1 градус; точнее - отношение количества теплоты, поглощаемой телом при бесконечно малой изменении его температуры, к этому изменению.
Удельная теплоемкость вещества - потенциал единицы массы вещества (г, кг). Единицы измерения -- J/(kg K).
теплоемкость Молярная вещества - способности 1 моля этого вещества. Единицы измерения -- J/(mol K).
Количество тепла, поглощенной телом при изменении его состояния, зависит не только от начального и конечного состояний (в частности, температуры), но и от того, как был осуществлен процесс перехода между ними. Соответственно от способа нагревания тела зависит и его возможности.
Обычно различают теплоемкость при постоянного объема (Cv) и теплоемкость при постоянном давлении (Cp), где процесс нагрева поддерживаются постоянными соответственно объем или давление.
При нагревании при постоянном давлении часть теплоты идет на производство работы расширения тела, а часть-на увеличение внутренней энергии, в то время как при нагревании при постоянном объеме вся теплота расходуется только на увеличение внутренней энергии; в связи с этим, cp всегда больше, чем резюме. Для газов (разреженных настолько, что их можно считать идеальными) разность мольных теплоемкостей равна
л. с. -- cv = R,
в случае, если R - universal постоянная, равная 8,314 дж/(мольЧК), или 1,986 кал/(мольЧград). У жидкостей и твердых тел разница между Cf & Cv относительно небольшой.
1. СПОСОБНОСТЬ ГАЗОВ
Теоретический расчет отопления, в частности, в зависимости от температуры тела, не может быть осуществлено с помощью чисто термодинамических методов и требует применения методов статистической физики. Для газов расчет отопления сводится к вычислению средней энергии теплового движения молекул. Это движение состоит из устойчивого и вращательных движений молекулы как целого и из колебаний атомов внутри молекулы. Согласно классической статистике (то есть статистической физике, основанной на классической механике), на каждую степень свободы поступательного и вращательных движений приходится в мольной отопления (Cv) газа значение, равное. R /2; а на каждую колебательную степень свободы - R, , как правило, называют равнораспределения законом. Частица одноатомного газа обладает всего тремя поступательными степенями свободы, соответственно, что его способности должны быть R [то есть около 12,5 j/КмольЧ K), или 3 кал/(мольЧград)], , что хорошо согласуется с опытом. Молекула двухатомного газа обладает тремя поступательными, двумя вращательными и одной колебательной степенями свободы, и закон равнораспределения приводит к значению Cv = R; между тем, опыт показывает, что способности двухатомного газа (при обычных температурах) составляет всего R Это расхождение теории с экспериментом связано с тем, что при расчете отопления необходимо учитывать квантовые эффекты, то есть пользоваться статистикой, основанной на квантовая механика. Согласно квантовой механики, любая система частиц, совершающих колебания или вращения (в том числе молекула газа), может иметь только определенные дискретные значения энергии. Если энергия теплового движения в системе недостаточна для возбуждения колебаний определенной частоты, эти колебания не вносят своего вклада в способность системы (соответствующая степень свободы оказывается "замороженной" - к ней неприменим закон равнораспределения). Температура Т, по достижении которой закон равнораспределения оказывается применимым вращательной или колебательной степени свободы, определяется квантово-механическим соотношением Т >> hv/k (v -- частота колебаний, ч - Планка постоянная, k - постоянная Больцмана). Интервалы между вращательными уровнями энергии двухатомной молекулы (деленные на k) представляет собой лишь несколько градусов, и только такой простой способ, молекулы, молекулы водорода, достигает сотен градусов. Поэтому, обычно, температурах вращательная часть отопление двухатомных (и, также, многоатомных) газов подчиняется закону равнораспределения. Интервалы же между колебательными уровнями энергии достигают нескольких тысяч градусов и, таким образом, обычно, температурах закон равнораспределения полностью не может быть применен к вибрации части отопления. Расчет отопления по квантовой статистике приводит к тому, что колебательная мощность быстро падает с понижением температуры, стремясь к нулю. Это объясняется тем, что уже, как обычно, температурах колебательная часть отопление практически отсутствует и способности двухатомного газа равна с R , а R.