Ciepło właściwe: Różnice pomiędzy wersjami
(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 13:44, 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} $