Ciepło właściwe: Różnice pomiędzy wersjami

Z Encyklopedia pneumatyki
(Zamiana dzielenia na formę ułamkową.)
(Ogarnięcie prawidłowego zapisu jednostek.)
Linia 1: Linia 1:
Pojęcie pojemności cieplnej odnosi się do ilości ciepła potrzebnej do podniesienia temperatury 1 kg danej substancji o 1 K. W związku z tym jednostką pojemności cieplnej będzie <math>\frac{J}{kg} \times K</math>. Co za tym idzie jednostką molowej pojemności cieplnej będzie <math>\frac{J}{mol} \times K</math>. Poniżej przedstawiono powszechnie używane oznaczenia:
+
Pojęcie pojemności cieplnej odnosi się do ilości ciepła potrzebnej do podniesienia temperatury 1[kg] danej substancji o 1[K]. W związku z tym jednostką pojemności cieplnej będzie <math>[\frac{J}{kg}] \times [K]</math>. Co za tym idzie jednostką molowej pojemności cieplnej będzie <math>[\frac{J}{mol}] \times [K]</math>. Poniżej przedstawiono powszechnie używane oznaczenia:
  
 
* <math>c_p</math> - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu,
 
* <math>c_p</math> - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu,
Linia 9: Linia 9:
  
 
* <math>Q = m \times c \times (t2 - t1)</math>,
 
* <math>Q = m \times c \times (t2 - t1)</math>,
* <math>Q</math> - energia cieplna (<math>W</math>),
+
* <math>Q</math> - energia cieplna (<math>[W]</math>),
 
* <math>m</math> - masowe natężenie przepływu,
 
* <math>m</math> - masowe natężenie przepływu,
* <math>c</math> - ciepło właściwe (<math>\frac{J}{kg} \times K</math>),
+
* <math>c</math> - ciepło właściwe (<math>[\frac{J}{kg}] \times [K]</math>),
* <math>t</math> - temperatura (<math>K</math>).
+
* <math>t</math> - temperatura (<math>[K]</math>).
  
 
Wyjaśnieniem dlaczego wartość <math>c_p</math> jest większa niż <math>c_v</math> jest  praca przy rozprężaniu jaką musi wykonać gaz będący pod stałym ciśnieniem. Stosunek między <math>c_p</math> i <math>c_v</math> określany jako kappa (<math>\kappa</math>). Kappa ma stałą wartość dla określonego typu molekuły, np. 1,667 dla gazu doskonałego jednoatomowego; 1,4 dla dwuatomowego i 1,33 dla wieloatomowych.
 
Wyjaśnieniem dlaczego wartość <math>c_p</math> jest większa niż <math>c_v</math> jest  praca przy rozprężaniu jaką musi wykonać gaz będący pod stałym ciśnieniem. Stosunek między <math>c_p</math> i <math>c_v</math> określany jako kappa (<math>\kappa</math>). Kappa ma stałą wartość dla określonego typu molekuły, np. 1,667 dla gazu doskonałego jednoatomowego; 1,4 dla dwuatomowego i 1,33 dla wieloatomowych.

Wersja z 12:44, 1 kwi 2014

Pojęcie pojemności cieplnej odnosi się do ilości ciepła potrzebnej do podniesienia temperatury 1[kg] danej substancji o 1[K]. W związku z tym jednostką pojemności cieplnej będzie $ [\frac{J}{kg}] \times [K] $. Co za tym idzie jednostką molowej pojemności cieplnej będzie $ [\frac{J}{mol}] \times [K] $. Poniżej przedstawiono powszechnie używane oznaczenia:

  • $ c_p $ - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu,
  • $ c_v $ - ciepło właściwe przy stałej objętości,
  • $ C_p $ - molowe ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu,
  • $ C_v $ - molowe ciepło właściwe przy stałej objętości.

Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu jest zawsze większa niż ciepło właściwe przy stałej objętości. Ciepło właściwe dla danej substancji nie jest jednakże stała i wzrasta zasadniczo wraz ze wzrostem temperatury. Ze względów praktycznych często może być stosowana wartość średnia. Dla substancji płynnych i stałych cp ≈ cv ≈ c. Energia potrzebna do ogrzania danej masy od temperatury t1 do t2 wyrażona będzie w następujący sposób:

  • $ Q = m \times c \times (t2 - t1) $,
  • $ Q $ - energia cieplna ($ [W] $),
  • $ m $ - masowe natężenie przepływu,
  • $ c $ - ciepło właściwe ($ [\frac{J}{kg}] \times [K] $),
  • $ t $ - temperatura ($ [K] $).

Wyjaśnieniem dlaczego wartość $ c_p $ jest większa niż $ c_v $ jest praca przy rozprężaniu jaką musi wykonać gaz będący pod stałym ciśnieniem. Stosunek między $ c_p $ i $ c_v $ określany jako kappa ($ \kappa $). Kappa ma stałą wartość dla określonego typu molekuły, np. 1,667 dla gazu doskonałego jednoatomowego; 1,4 dla dwuatomowego i 1,33 dla wieloatomowych.

$ \kappa = {c_p \over c_v} = {C_p \over C_v} $