7511506562

1. Ciepło właściwe, definicje, związki z entalpią i energią wewnętrzną

Ciepło właściwe - energia termiczna potrzebna do podniesienia temperatury jednej jednostki masy ciała o jedną jednostkę temperatury. W układzie SI ciepło właściwe podaje się w dżulach na kilogram razy kelwin:

J

kg ■ K

Ciepło właściwe jest to wielkość, która charakteryzuje każdą substancję pod względem energetycznym.

Ciepło właściwe masowe:

Ciepło właściwe (oznaczane matą literą c) wprowadza się jako współczynnik proporcjonalności w prawie fizycznym mówiącym, że:

Zmiana energii wewnętrznej (AE) ciała jest proporcjonalna do masy ciała (m) i zmiany temperatury (At).

A E = c ■ m ■ At

Prawo to jest prawem doświadczalnym i spełnione jest z pewnym przybliżeniem oraz pod warunkiem, że ciało nie zmienia stanu skupienia lub fazy.

Formalnie ciepło właściwe określa wzór:

m \ dT )

gdzie:

c - ciepło właściwe, (J/kg K), m - masa substancji,

Q - ciepło dostarczane do układu,

T - temperatura.

Ciepło właściwe ciał stałych i cieczy jest niezmienną cechą zależną tylko od struktury chemicznej tych ciał i nie zależy od ich kształtu i rozmiarów. Ciepło właściwe większości substancji zmienia się jednak nieznacznie ze zmianami temperatury nawet w obrębie jednego stanu skupienia.

Wprowadza się także, przez analogię, ciepła właściwe odniesione nie do jednostki masy, lecz do jednostki objętości lub jednego mola substancji. Nazywa się je wówczas odpowiednio ciepłem właściwym objętościowym lub ciepłem właściwym molowym.

Energia wewnętrzna i entalpia gazów doskonałych i półdoskonałych:

du = c_v dT di = c_p dT

Cp / c_v = (M Cp) / (M c_v) = K

Gazy doskonałe: c_p = idem, c_v = idem

Gazy półdoskonałe: c_P = Cp CO, c_v = c_v CO