Toplotni kapacitet vazduha

Kapacitet toplote kao fizička količina pokazuje količinu toplotne energije koja je neophodna za promenu temperature radne tečnosti, u ovom slučaju vazduha, za jedan stepen. Specifična toplota vazduha zavisi direktno od temperature i pritiska. Različiti metodi se mogu koristiti za proučavanje različitih tipova toplotnih kapaciteta.

Matematički, toplotni kapacitet vazduha izražava se kao odnos količine toplote do povećanja njegove temperature. Kapacitet toplote tela mase od 1 kg obično se naziva specifičnim. Molarni toplotni kapacitet vazduha je toplotni kapacitet jedne moline supstance. Kapacitet toplote je J / K. Molarni toplotni kapacitet je, prema tome, J / (mol * K).

Kapacitet toplote se može smatrati fizičkom karakteristikom supstance, u ovom slučaju vazduhom, ako se merenje vrši pod stalnim uslovima. Najčešće se takva merenja vrše pod stalnim pritiskom. Ovo određuje izabarsku toplotnu snagu vazduha. Povećava se s povećanjem temperature i pritiska, a takođe je i linearna funkcija ovih količina. U ovom slučaju temperatura se menja pri konstantnom pritisku. Da bi se izračunao kapacitet isobaričkog toplote, neophodno je odrediti pseudokritičnu temperaturu i pritisak. Određuje se korišćenjem referentnih podataka.

Toplotni kapacitet vazduha. Karakteristike

Vazduh je mešavina gasa. Kada se uzmu u obzir u termodinamici, prihvaćene su sledeće pretpostavke. Svaki gas u smeši treba ravnomerno raspoređivati u svim količinama. Prema tome, zapremina gasa je jednaka zapremini cele smeše. Svaki gas u smeši ima svoj parcijalni pritisak, koji vrši na zidovima plovila. Svaka od komponenti gasne smeše mora imati temperaturu jednaku temperaturi cele smeše. Suma parcijalnih pritisaka svih komponenti je jednaka pritisku mešavine. Izračunavanje toplotnog kapaciteta vazduha vrši se na osnovu podataka o sastavu mešavine gasa i toplotnom kapacitetu pojedinih komponenti.

Kapacitet toplote karakterišu supstancu nejasno. Iz prvog zakona termodinamike možemo zaključiti da se unutrašnja energija tela menja ne samo u zavisnosti od količine primljene topline, već i od savršenog rada tela. U različitim uslovima procesa prenosa toplote, rad tela može se razlikovati. Prema tome, ista količina toplote koja je prijavljena organizmu može prouzrokovati različite promjene temperature u unutrašnjosti i unutrašnju energiju tela. Ova karakteristika je karakteristična samo za gasne supstance. Za razliku od čvrstih i tečnih tela, gasne supstance mogu u velikoj mjeri promijeniti zapreminu i obavljati posao. Zbog toga toplotni kapacitet vazduha određuje prirodu samog termodinamičkog procesa.

Međutim, sa konstantnom zapreminom vazduh ne radi. Stoga je promjena unutrašnje energije proporcionalna promenama u njegovoj temperaturi. Odnos toplotnog kapaciteta u procesu sa konstantnim pritiskom, do kapaciteta toplote u procesu sa konstantnim zapreminom, deo je adiabatskog postupka. Označava se grčkom gramatikom.

Iz istorije

Izrazi "toplotni kapacitet" i "količina toplote" ne opisuju svoju suštinu vrlo dobro. Ovo je zbog činjenice da su u modernu nauku došli iz teorije toplote, koja je bila popularna u osamnaestom vijeku. Pratioci ove teorije smatrali su toplotom kao neku težinu koja se nalazi u telu. Ova supstanca se ne može uništiti ili stvoriti. Hlađenje i zagrevanje tela objašnjeno je smanjenjem ili povećanjem sadržaja toplote, respektivno. Vremenom je ova teorija proglasena nevažećim. Ona nije mogla da objasni zašto se istom promjenom unutrašnje energije bilo kog tela dobija tako što mu se prenese drugačija količina toplote, a takođe zavisi i od posla koji je izvršio telo.