Wyznaczanie stosunku ciepła właściwego K=C_P/C_V metodą Clementa Desormesa’a

Teoria:

Pierwsza zasada termodynamiki jest szczególną postacią zasady zachowania energii. Mówi ona o tym, że zmiany energii wewnętrznej ciała lub układu ciał równa jest przekazanej energii w wyniku wykonanej pracy i cieplnego przepływu energii

AU = W + Q

gdzie U - energia wewnętrzna jest wielkością charakteryzującą stan ciał lub układu ciał. Jest ona równa sumie wszystkich rodzajów energii cząstek i atomów tworzących ten układ. Jej wartość bezwzględna nie jest bezwzględna nie jest istotna, ważna natomiast jest jej zmiana, różnica pomiędzy energią wewnętrzną stanu końcowego i początkowego. Zmiana energii wewnętrznej może objawiać się na dwa sposoby:

-    może zmieniać się temperatura układu co oznacza, że zmieniła się średnia energia kinetyczna cząstek,

-    może zmieniać się stan skupienia, a co za tym idzie zmieniają się odległości między cząsteczkami

Q - ciepło - wielkość fizyczna charakteryzująca proces cieplnego przekazu energii równa ilości przekazanej energii i wyrażona w dżulach.

Ogrzanie ciała o masie m o AT kelwinów wymaga dostarczenia energii w ilości:

Q = mCwAT

Gdzie c*. - ciepło właściwe Stanowi cechę charakterystyczną substancji, z której zbudowane jest ciało. Liczbowo równa jest pojemności cieplnej (stosunek ilości ciepła AQ dostarczonego do ciała do odpowiadającego temu ciału przyrostowi temperatury AT) przypadającej na jednostkę masy - m:

pojemność cieplna    AQ

Cw

masa    mAT

Podobnie jak ciepło W - praca jest wielkością charakteryzującą proces cieplnego przekazu energii, równa ilości przekazanej energii, wyrażona w dżulach. Wartość pracy, gdy działa stała siła F, powodująca przesunięcie Ar jest równa:

W = FArcos(F, Ar)

Model gazu doskonałego

Gaz doskonały można zdefiniować, czyniąc pewne założenia o własnościach cząsteczek gazów rzeczywistych:

1. Cząsteczki danego gazu można traktować jako punkty materialne,

l