Alapvető definitionEdit

A hőkapacitás egy tárgy, amelyet a C {\displaystyle C}

, a határ C = lim ∆ T → 0 ∆ Q ∆ T {\displaystyle C=\lim _{\Delta T\0}{\frac {\Delta Q}{\Delta T}},}

ahol Δ Q {\displaystyle \Delta Q}

az a mennyiségű hőt, hogy hozzá kell adni a tárgy (M tömegű) annak érdekében, hogy növelje a hőmérsékletet Δ T {\displaystyle \ Delta t}

.

ennek a paraméternek az értéke általában a T {\displaystyle T}

az objektum és a P {\displaystyle p}

alkalmazott kiindulási hőmérséklettől függően jelentősen változik. Különösen a fázisátmeneteknél, például olvadásnál vagy párologtatásnál jellemzően drámaian változik (lásd a fúzió entalpiáját és a párologtatás entalpiáját). Ezért a két változó közül a C ( P , T ) {\displaystyle C(P,T)}

függvénynek kell tekinteni.

Hőmérsékletváltozásszerkesztés

a variáció figyelmen kívül hagyható kontextusban, ha szűk hőmérsékleti és nyomási tartományú objektumokkal dolgozik. Például egy font súlyú vasblokk hőteljesítménye körülbelül 204 J / K, Ha T=25 °C kiindulási hőmérséklettől, P=1 atm nyomástól mérjük. Ez a hozzávetőleges érték elég megfelelő minden hőmérséklet között, mondjuk, 15 °C és 35 °C, és a környező nyomás 0-10 atmoszféra, mert a pontos érték változik nagyon kevés ezekben a tartományokban. Bízhatunk abban, hogy ugyanaz a 204 J hőbevitel növeli a blokk hőmérsékletét 15 °C-ról 16 °C-ra, vagy 34 °C-ról 35 °C-ra, elhanyagolható hibával.

különböző termodinamikai folyamatokon átesett homogén rendszer hőteljesítményeszerkesztés

állandó nyomáson, DQ = dU + PdV (isobaric folyamat)Edit

állandó nyomáson a rendszerbe szállított hő hozzájárul mind az elvégzett munkához, mind a belső energia változásához, a termodinamika első törvénye szerint. A hőteljesítményt C P-nek neveznék . – nem, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM.}

állandó térfogat mellett, DV = 0, dQ = dU (izochórikus folyamat)szerkesztés

egy állandó térfogatú folyamaton átesett rendszer azt jelentené, hogy nem végeznek munkát, így a szállított hő csak a belső energia változásához járul hozzá. Az így kapott hőteljesítményt C V jelöli . {\displaystyle C_{v}.}

A C V {\displaystyle C_{v}}

értéke mindig kisebb, mint a c p értéke . – nem, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM, NEM.}

Calculating C P {\displaystyle C_{P}}

and C V {\displaystyle C_{V}}

for an ideal gasEdit

Mayer’s relation:

C P − C V = n R . {\displaystyle C_{P}-C_{V}=nR.}

C P / C V = γ , {\displaystyle C_{P}/C_{V}=\gamma}

, ahol a

n {\displaystyle n}

az a szám, a mol, a benzin, R {\displaystyle R}

az egyetemes gázállandó, γ {\displaystyle \gamma }

a hő kapacitás aránya (lehet kiszámítani, hogy tudjuk, hány fok van a szabadság, a gáz molekula).

a fenti két kapcsolatok, az adott futamok lehet következtetni, a következőképpen:

C V = n R γ − 1 , {\displaystyle C_{V}={\frac {nR}{\gamma -1}},}

C P = γ n R γ − 1 . ez a szócikk a következő szöveggel egészül ki:}

állandó hőmérsékleten (Izoterm folyamat)Edit

Nincs változás a belső energia (mint a hőmérséklet, a rendszer folyamatos, egész folyamat) vezet, hogy csak a munka, a teljes szállított hő, így végtelen mennyiségű hő szükséges, hogy növelje a hőmérséklet a rendszer által egység hőmérséklet, ami végtelen, vagy nem definiált hő-kapacitása a rendszer.

A fázisváltozás (fázisátmenet)idején szerkesztés

a fázisátmeneten átesett rendszer hőteljesítménye végtelen, mivel a hőt az anyag állapotának megváltoztatására használják, nem pedig a teljes hőmérséklet növelésére.

heterogén tárgyakszerkesztés

a hőteljesítmény még heterogén tárgyak esetén is jól meghatározható, különböző anyagokból készült különálló részekkel; például elektromos motor, fémes tégely vagy egy egész épület. Sok esetben az ilyen objektumok (izobár) hőkapacitása kiszámítható az egyes részek (izobár) hőkapacitásának egyszerű összeadásával.

Ez a számítás azonban csak akkor érvényes, ha az objektum minden része azonos külső nyomáson van a mérés előtt és után. Ez bizonyos esetekben nem lehetséges. Például, ha egy gázmennyiséget rugalmas tartályban melegítünk, annak térfogata és nyomása egyaránt növekszik, még akkor is, ha a tartályon kívüli légköri nyomás állandó marad. Ezért a gáz effektív hőteljesítménye ebben a helyzetben intermedier értékű lesz izobarikus és izokorikus kapacitásai között C p {\displaystyle C_{\mathrm {p}}}}

és C V {\displaystyle C_{\mathrm {v}}}}div>.

A komplex termodinamikai rendszerek, amelyek több, egymásra alkatrészek, állami változók, vagy a mérési körülmények, amelyek nem állandó nyomás, sem állandó térfogatú, vagy a helyzetekben, ahol a hőmérséklet lényegesen nem egységes, az egyszerű meghatározások a hő kapacitás felett nem hasznos, vagy akár értelmes. A szállított hőenergia kinetikus energiaként (mozgási energia) és potenciális energiaként (erőterekben tárolt energia) végződhet, mind makroszkopikus, mind atomméretekben. Ezután a hőmérséklet változása attól függ, hogy a rendszer milyen utat követett a kezdeti és a végső állapotok közötti fázisterén keresztül. Nevezetesen, valahogy meg kell határozni, hogy a pozíciók, sebességek, nyomás, mennyiségek stb. a kezdeti és a végső állapot között változik; és a termodinamika általános eszközeivel megjósolja a rendszer reakcióját egy kis energiabevitelre. Az” állandó térfogat “és az” állandó nyomású ” fűtési módok csak két végtelenül sok út közül, amelyeket egy egyszerű homogén rendszer követhet.