CCF20091206020

gdzie: Aq_v i Aq_p — ilość ciepła doprowadzonego do czynnika podczas przemiany zachodzącej odpowiednio w stałej objętości i pod stałym ciśnieniem,

AT — przyrost temperatury.

Podając definicję gazu doskonałego stwierdziliśmy, że jednym z warunków, jakie musi on spełniać, jest stałość ciepła właściwego. Tak więc dla gazu doskonałego stałe jest zarówno ciepło właściwe c_v, jak i c_p. Stały jest także ich iloraz

x = -^    (3.18)

Między wielkościami c_p, c_v i R zachodzi ponadto zależność

c_p~c_v = R    (3.19)

Tablica 3.2

Ciepło właściwe i współczynnik x dla gazów doskonałych

Gaz	^cp	Cv	x = cp/cv
	5 B	3 B	5
Jednoatomowy — np. He, Ar			-= 1,67
	2 M	2 M	3
Dwuatomowy — np. 02, N2,	7 B	5 B	7 5-^W
h2	2 M	2 M
Wieloatomowy — np. CH4	9 B	7 B	9
			-= 1,286
	2 M	2 M	7
B = 8,3147 kJ/(kmol -K)— uniwersalna stała gazowa M — masa cząsteczkowa, kg/kmol

Ciepła właściwe c_v i c_p gazów doskonałych zależą tylko od ich masy cząsteczkowej i od budowy cząsteczki, a w tym przede wszystkim od liczby atomów w cząsteczce. Zależności określające wartości ciepła właściwego c_v i c_p oraz ich ilorazu x dla gazów doskonałych przedstawiono w tabl. 3.2.

Zgodnie z definicją ciepło właściwe gazu półdoskonałego jest funkcją temperatury, którą często określa się w przybliżeniu za pomocą wielomianu drugiego stopnia

c_p = a + bt + ct²

(jil/lc:    t — temperatura,

a, b i c — współczynniki zależne od rodzaju gazu.

Dla gazu półdoskonałego słuszna jest zależność (3.19).

( icpło właściwe gazów rzeczywistych zależy zarówno od tem-i" mlury, jak od ciśnienia. Dlatego podczas wykonywania dokładnych Mii zeń termodynamicznych należy korzystać z tablic, w których |Midano wartości ciepła właściwego odpowiadające różnym wartościom a mperatury i ciśnienia.

I 8. Energia wewnętrzna i entalpia gazów doskonałych, półdoskonałych i rzeczywistych

Jak wynika z prawa Joule’a i Thomsona, energia wewnętrzna gazu ii leży tylko od temperatury. Stwierdzenie to jest słuszne jednak wyłącznie dla gazów doskonałych i półdoskonałych. W przypadku gazu i /oczywistego energia wewnętrzna zależy zarówno od temperatury, jak ml ciśnienia.

Energia wewnętrzna właściwa gazu doskonałego jest opisana zależnością

u = cj    (3.20)

Wzór (3.20) obowiązuje również dla gazu półdoskonałego, przy czym wielkość c_v to w tym przypadku średnie ciepło właściwe w rozpali ywanym przedziale temperatury.

Entalpia gazów doskonałego i półdoskonałego, podobnie jak energia wewnętrzna, jest jedynie funkcją temperatury i nie zależy od ciśnienia, natomiast entalpia gazu rzeczywistego zależy również od ciśnienia.

Entalpię właściwą gazu doskonałego i półdoskonałego wyraża się wzorem

i = c_pT    (3.21)

z tym, że dla gazu doskonałego c_p = const, a dla gazu półdoskonałego c_p to średnie ciepło właściwe w określonym przedziale temperatury.

55