Grupa: 4	Imię i Nazwisko: Aleksandra Zielińska	Wydział: Mechaniczny
Nr ćwiczenia: 106	Temat ćwiczenia: Wyznaczanie stosunku Cp/Cv metodą Clementa - Desormesa.
Data:	Ocena:	Podpis

W termodynamice pod pojęciem ciepła rozumiemy tę część energii wewnętrznej, która przepływa od ciała o temperaturze wyższej do ciała o temperaturze niższej. Energia wewnętrzna ciała jest całkowitą energią tego ciała z wyłączeniem jego energii kinetycznej jako całości. Określając energię wewnętrzną pewnej masy gazu, nie powinniśmy uwzględniać energii kinetycznej naczynia z gazem oraz energii potencjalnej całego gazu w polu sił ciężkości. W energii wewnętrznej musimy natomiast uwzględniać energię kinetyczną chaotycznego ruchu cząsteczek i energię potencjalną wzajemnego oddziaływania tych cząsteczek.

Dla gazów energia wewnętrzna U zależy tylko od temperatury.

gdzie:

N - liczba cząsteczek

i - liczba stopni swobody

k - stała Boltzmana

T - temperatura bezwzględna

Liczbą stopni swobody i - nazywamy liczbę niezależnych ruchów jakie może wykonywać cząsteczka.

Wymianę ciepła między gazem i otaczającym środowiskiem możemy policzyć ze wzoru:

gdzie:

m - jest masą gazu

ΔT - przyrostem temperatury między temperaturą gazu T2 i temperaturą otoczenia T1 ΔT = T2 - T1

c - jest ciepłem właściwym rozumianym jako ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1kg substancji o 1K.

Jak wykazały pomiary ciepło właściwe c danej substancji nie jest wielkością stałą, lecz zależy od tego jak przebiega sam proces ogrzewania lub chłodzenia. Tak na przykład ciepło właściwe gazu jednoatomowego ogrzewanego w stałej objętości jest prawie 70 % mniejsze niż ciepło tego samego gazu ogrzewanego pod stałym ciśnieniem. Z tego powodu należy mówić o dwóch rodzajach ciepła właściwego :

- ciepło właściwe przy stałej objętości c_v

- ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu c_p

Ciepło właściwe przy stałej objętości c_v określone jest jako

gdzie:

μ - jest ciężarem molekularnym substancji

R - stała gazowa

Wskaźnik v przy c_v oznacza, że dostarczanie lub pobieranie ciepła od gazu zachodzi przy stałej objętości gazu. Iloczyn ciepła właściwego i masy jednego mola gazu C_v = μc_v nazywamy molowym ciepłem własnym w stałej objętości

Tak więc molowe ciepło właściwe gazu przy stałej objętości jest wielkością stałą, jednakową dla wszystkich gazów, których molekuły mają tę samą liczbę stopni swobody i, natomiast ciepło właściwe c_v jest odwrotnie proporcjonalne do masy jednego mola gazu.

Podobnie dla ciepła molowego pod stałym ciśnieniem C_p mamy:

Tak więc ciepła molowe gazu doskonałego w stałej objętości C_v i pod stałym ciśnieniem C_p zależą tylko od liczby stopni swobody molekuł gazu.

Biorąc pod uwagę zależności dla C_p i C_v otrzymujemy:

Tabela pomiarów:

Numer pomiaru	h1 [cm]	h2 [cm]
1	35.6	13.5	1.611
2	37.7	11.2	1.422
3	32.5	9.5	1.413
4	37.2	11	1.419

---