ლექსები ბავშვებისთვის

გაზის საშუალო სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურის დიაპაზონში t1-დან t2-მდე. ჭეშმარიტი და საშუალო სითბოს სიმძლავრე განსაზღვრეთ საშუალო სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურის დიაპაზონში

იმის გათვალისწინებით, რომ სითბოს სიმძლავრე არ არის მუდმივი, მაგრამ დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და სხვა თერმული პარამეტრებზე, განასხვავებენ ნამდვილ და საშუალო სითბოს სიმძლავრეს. ნამდვილი სითბოს სიმძლავრე გამოიხატება განტოლებით (2.2) თერმოდინამიკური პროცესის გარკვეული პარამეტრებისთვის, ანუ სამუშაო სითხის მოცემულ მდგომარეობაში. კერძოდ, თუ მათ სურთ ხაზგასმით აღვნიშნოთ სამუშაო სითხის სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე, მაშინ ისინი წერენ მას როგორც , ხოლო სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე - როგორც. როგორც წესი, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრე გაგებულია, როგორც სითბოს ელემენტარული რაოდენობის თანაფარდობა, რომელიც გადაეცემა თერმოდინამიკურ სისტემას ნებისმიერ პროცესში, ამ სისტემის ტემპერატურის უსასრულო მატებასთან, რომელიც გამოწვეულია გადაცემული სითბოთი. ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ თერმოდინამიკური სისტემის ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრე სისტემის ტემპერატურაზე ტოლია, ხოლო სამუშაო სითხის ნამდვილი სპეციფიკური სითბო მის ტემპერატურაზე ტოლია. შემდეგ სამუშაო სითხის საშუალო სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე, როდესაც მისი ტემპერატურა იცვლება, შეიძლება განისაზღვროს შემდეგნაირად:

როგორც წესი, ცხრილები იძლევა საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობებს სხვადასხვა ტემპერატურის დიაპაზონისთვის დაწყებული. მაშასადამე, ყველა შემთხვევაში, როდესაც თერმოდინამიკური პროცესი მიმდინარეობს ტემპერატურულ დიაპაზონში, რომლის დროსაც პროცესის სპეციფიკური სითბოს რაოდენობა განისაზღვრება საშუალო სითბოს სიმძლავრის ცხრილის მნიშვნელობებით შემდეგნაირად:

საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობები და ნაპოვნია ცხრილებიდან.

2.3. სითბოს სიმძლავრეები მუდმივი მოცულობისა და წნევის დროს

განსაკუთრებით საინტერესოა საშუალო და ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრეები მუდმივი მოცულობის პროცესებში ( იზოქორული სითბოს მოცულობატოლია იზოქორული პროცესის დროს სითბოს სპეციფიკური რაოდენობის თანაფარდობა სამუშაო სითხის ტემპერატურის ცვლილებასთან dT) და მუდმივ წნევაზე ( იზობარული სითბოს მოცულობატოლია იზობარულ პროცესში სითბოს სპეციფიკური რაოდენობის თანაფარდობა სამუშაო სითხის ტემპერატურის ცვლილებასთან dT).

იდეალური აირებისთვის, იზობარიულ და იზოქორიულ სითბურ სიმძლავრეებს შორის კავშირი დადგენილია ცნობილი მაიერის განტოლებით.

მაიერის განტოლებიდან გამომდინარეობს, რომ იზობარული სითბური სიმძლავრე მეტია იზოქორიულ სითბოს სიმძლავრეზე იდეალური აირის სპეციფიკური მახასიათებელი მუდმივის მნიშვნელობით. ეს აიხსნება იმით, რომ იზოქორიულ პროცესში () გარე სამუშაო არ შესრულდება და სითბო იხარჯება მხოლოდ სამუშაო სითხის შიდა ენერგიის შეცვლაზე, ხოლო იზობარულ პროცესში () სითბო იხარჯება არა მხოლოდ შიდა ენერგიის შეცვლაზე. სამუშაო სითხის, მისი ტემპერატურის მიხედვით, არამედ გარე სამუშაოების შესასრულებლად.

რეალურ გაზებზე, როდესაც ისინი გაფართოვდებიან, მუშაობა კეთდება არა მხოლოდ გარე ძალების წინააღმდეგ, არამედ შიდა სამუშაოები გაზის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალების წინააღმდეგ, რაც დამატებით მოიხმარს სითბოს.

სითბოს ინჟინერიაში ფართოდ გამოიყენება სითბოს სიმძლავრის თანაფარდობა, რომელსაც პუასონის თანაფარდობა (ადიაბატური ინდექსი) ეწოდება. მაგიდაზე ცხრილი 2.1 გვიჩვენებს ექსპერიმენტულად მიღებული ზოგიერთი აირის მნიშვნელობებს 15 °C ტემპერატურაზე.

სითბოს სიმძლავრე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, შესაბამისად, ადიაბატური ინდექსი უნდა იყოს დამოკიდებული ტემპერატურაზე.

ცნობილია, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად სითბოს სიმძლავრე იზრდება. ამიტომ, ტემპერატურის მატებასთან ერთად ის მცირდება, უახლოვდება ერთიანობას. თუმცა, ყოველთვის ერთზე მეტი რჩება. როგორც წესი, ადიაბატური ინდექსის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე გამოიხატება ფორმის ფორმულით

და მას შემდეგ

რეალური საავტომობილო ძრავის ცილინდრში მიმდინარე თერმული პროცესების სრულყოფილება ფასდება მისი რეალური ციკლის ინდიკატორის ინდიკატორებით, ხოლო მთლიანობაში ძრავის სრულყოფილება, ხახუნის და დამხმარე მექანიზმების მოქმედების გამო ენერგიის დანაკარგების გათვალისწინებით, ფასდება მისი ეფექტური მაჩვენებლებით.

ძრავის ცილინდრებში გაზების მიერ შესრულებულ სამუშაოს ინდიკატორულ სამუშაოს უწოდებენ. აირების ინდიკატორი მუშაობას ერთ ცილინდრში ერთ ციკლში ეწოდება ციკლის მუშაობა. მისი დადგენა შესაძლებელია ინდიკატორის დიაგრამის გამოყენებით ძრავის თერმული გამოთვლის მონაცემებზე დაყრდნობით

კონტურით შემოსაზღვრული ტერიტორია ა -გ-ზ"-ზ-ბ-აგამოთვლილი ინდიკატორის სქემა ათ , შესაბამისი მასშტაბით წარმოადგენს აირების მუშაობის თეორიულ ინდიკატორს ერთ ცილინდრში ციკლში. რეალური დიაგრამის ფართობი ა"-გ"-გ"-ზ"-ბ"-ბ"-რ-ა-ა"შედგება ზედა და ქვედა მარყუჟებისგან. მოედანი ადზედა მარყუჟი ახასიათებს აირების დადებით მუშაობას ციკლზე. ამ მარყუჟის საზღვრები არ ემთხვევა გამოთვლილ საზღვრებს ანთების დროის ან საწვავის ინექციის გამო (c"-c- s"-s"),საწვავის მყისიერი წვა ("-z"-ით -z"-с"და ზ" - z-z""-z") და გამოუშვით პრეფიქსები (ბ"-ბ-ბ"-ბ").

გაანგარიშების დიაგრამის ფართობის შემცირება მითითებული მიზეზების გამო მხედველობაში მიიღება გამოყენებით დიაგრამის სისრულის ფაქტორი :

საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავებისთვის დიაგრამის სისრულის კოეფიციენტის მნიშვნელობები იღებს მნიშვნელობებს 0,93...0,97.

მოედანი ან ქვედა მარყუჟი ახასიათებს უარყოფით სამუშაოს, რომელიც დახარჯულია დგუშის სატუმბი დარტყმებზე ცილინდრში გაზის გაცვლისთვის. ამრიგად, აირების მუშაობის ფაქტობრივი მაჩვენებელი ერთ ცილინდრში ციკლში:

პრაქტიკაში, ძრავის მუშაობის ოდენობა ციკლზე განისაზღვრება საშუალო ინდიკატორის წნევით პი,ტოლია ციკლის სასარგებლო სამუშაოს ცილინდრის სამუშაო მოცულობის ერთეულზე

სად ვი- ციკლის სასარგებლო სამუშაო, J(N m); ვჰ– ცილინდრის სამუშაო მოცულობა, m3.

საშუალო ინდიკატორის წნევა -ეს არის პირობითად მუდმივი ზეწოლა დგუშზე დგუშის ერთი დარტყმის დროს, რომელიც მუშაობს აირების მუშაობის ინდიკატორის ტოლფასი მთელი ციკლისთვის. ეს წნევა გამოიხატება გარკვეული მასშტაბით სიმაღლით პი მართკუთხედი ფართობით ა = ჯოჯოხეთი - ან და ინდიკატორის დიაგრამის სიგრძის ტოლი ფუძით. მაგნიტუდა პიძრავის ნორმალური მუშაობისას ის ბენზინის ძრავებში აღწევს 1.2 მპა-ს, ხოლო დიზელის ძრავებში 1.0 მპა-ს.

ძრავის ცილინდრებში გაზების მიერ შესრულებულ სასარგებლო სამუშაოს დროის ერთეულში ეწოდება ინდიკატორის სიმძლავრე და აღინიშნება პი .
აირების მუშაობის მაჩვენებელი ერთ ცილინდრში ციკლში არის (Nm)

განასხვავებენ საშუალო და ნამდვილ თბოტევადობას. საშუალო სითბოს სიმძლავრე c“ არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც იხარჯება გაზის ერთეულის (1 კგ, 1 მ3, 1 მოლი) 1 K-ით გაცხელებისას t1-დან t2-მდე:
с=q/(t2-t1)
რაც უფრო მცირეა ტემპერატურული სხვაობა t2 – t1, მით უფრო უახლოვდება საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობა ჭეშმარიტ c. შესაბამისად, ნამდვილი სითბოს სიმძლავრე მოხდება მაშინ, როდესაც მნიშვნელობა t2 - t1 უახლოვდება ნულს.

სითბოს სიმძლავრე არის მდგომარეობის პარამეტრების ფუნქცია - წნევა და ტემპერატურა, ამიტომ ტექნიკურ თერმოდინამიკაში განასხვავებენ ნამდვილ და საშუალო სითბურ სიმძლავრეებს.

იდეალური გაზის სითბური სიმძლავრე დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე და, განსაზღვრებით, შეიძლება მოიძებნოს მხოლოდ ტემპერატურის დიაპაზონში. თუმცა, ყოველთვის შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ეს ინტერვალი ძალიან მცირეა ნებისმიერი ტემპერატურის მნიშვნელობის მახლობლად. მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ სითბოს სიმძლავრე განისაზღვრება მოცემულ ტემპერატურაზე. ამ სითბოს სიმძლავრეს ე.წ მართალია.

საცნობარო ლიტერატურაში, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრეების დამოკიდებულება ერთად გვდა ერთად ვტემპერატურაზე მითითებულია ცხრილებისა და ანალიტიკური დამოკიდებულებების სახით. ანალიტიკური ურთიერთობა (მაგალითად, მასის სითბოს სიმძლავრისთვის) ჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორც პოლინომი:

შემდეგ პროცესის დროს მიწოდებული სითბოს რაოდენობა ტემპერატურის დიაპაზონში [ t1, t2] განისაზღვრება ინტეგრალით:

თერმოდინამიკური პროცესების შესწავლისას ხშირად განისაზღვრება სითბოს სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობა ტემპერატურის დიაპაზონში. ეს არის პროცესში მიწოდებული სითბოს რაოდენობის თანაფარდობა Q 12საბოლოო ტემპერატურის სხვაობამდე:

მაშინ, თუ ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე მოცემულია, (2) შესაბამისად:

ხშირად საცნობარო ლიტერატურაში მოცემულია საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობები ერთად გვდა ერთად ვტემპერატურის დიაპაზონისთვის 0 ადრე t o C. ჭეშმარიტების მსგავსად, ისინი წარმოდგენილია ცხრილებისა და ფუნქციების სახით:

ტემპერატურის მნიშვნელობის შეცვლისას ტეს ფორმულა იპოვის საშუალო სითბოს სიმძლავრეს ტემპერატურის დიაპაზონში [ 0,ტ]. იპოვონ სითბოს სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობა თვითნებურ ინტერვალში [ t1, t2], ურთიერთობის (4) გამოყენებით, თქვენ უნდა იპოვოთ სითბოს რაოდენობა Q 12, მიეწოდება სისტემას ამ ტემპერატურის დიაპაზონში. მათემატიკიდან ცნობილი წესის მიხედვით, ინტეგრალი (2) განტოლებაში შეიძლება დაიყოს შემდეგ ინტეგრალებად:

ამის შემდეგ, საშუალო სითბოს სიმძლავრის სასურველი მნიშვნელობა იპოვება ფორმულით (3).

არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც მიეწოდება 1 კგ ნივთიერებას, როდესაც მისი ტემპერატურა იცვლება თ 1-მდე თ 2 .

1.5.2. გაზების თბოტევადობა

გაზების სითბოს სიმძლავრე დამოკიდებულია:

თერმოდინამიკური პროცესის ტიპი (იზოქორული, იზობარული, იზოთერმული და სხვ.);

გაზის ტიპი, ე.ი. მოლეკულაში ატომების რაოდენობაზე;

გაზის მდგომარეობის პარამეტრები (წნევა, ტემპერატურა და ა.შ.).

ა) თერმოდინამიკური პროცესის ტიპის გავლენა აირის თბოტევადობაზე

სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა იმავე რაოდენობის გაზის გასათბობად იმავე ტემპერატურის დიაპაზონში, დამოკიდებულია გაზის მიერ შესრულებული თერმოდინამიკური პროცესის ტიპზე.

IN იზოქორული პროცესი (υ = const) სითბო იხარჯება მხოლოდ გაზის გაცხელებაზე ოდენობით. გაზი არ ფართოვდება დახურულ ჭურჭელში (ნახ. 1.2 ა), და ამიტომ არ მუშაობს. აირის სითბოს სიმძლავრე იზოქორიულ პროცესში მითითებულია სიმბოლოთი თან υ .

IN იზობარული პროცესი (რ= const) სითბო იხარჯება არა მხოლოდ გაზის გაცხელებაზე იმავე რაოდენობით, როგორც იზოქორიულ პროცესში, არამედ სამუშაოს შესრულებაზე დგუშის ფართობით ამაღლებისას (ნახ. 1.2). ბ). აირის სითბოს სიმძლავრე იზობარულ პროცესში მითითებულია სიმბოლოთი თან რ .

ვინაიდან, პირობის მიხედვით, რაოდენობა ორივე პროცესში ერთნაირია, მაშინ იზობარულ პროცესში აირის მიერ შესრულებული სამუშაოს გამო რაოდენობა, რაოდენობა. ამიტომ, იზობარულ პროცესში სითბოს სიმძლავრე თან რ თან υ .

მაიერის ფორმულის მიხედვით იდეალური გაზი

ან . (1.6)

ბ) აირის ტიპის გავლენა მის თბოტევადობაზე იდეალური აირის მოლეკულური კინეტიკური თეორიიდან ცნობილია, რომ

სადაც არის მოცემული აირის მოლეკულების გადაადგილების თავისუფლების მთარგმნელობითი და ბრუნვის ხარისხების რაოდენობა. მერე

, ა . (1.7)

ერთატომურ გაზს აქვს მოლეკულური მოძრაობის თავისუფლების სამი ხარისხი (ნახ. 1.3 ა), ე.ი. .

დიატომურ გაზს აქვს მოძრაობის თავისუფლების სამი ხარისხი და მოლეკულის ბრუნვის მოძრაობის თავისუფლების ორი ხარისხი (ნახ. 1.3. ბ), ე.ი. . ანალოგიურად, შეიძლება აჩვენოს, რომ ტრიატომური გაზისთვის.

ამრიგად, აირების მოლური სითბოს ტევადობა დამოკიდებულია მოლეკულების გადაადგილების თავისუფლების ხარისხების რაოდენობაზე, ე.ი. მოლეკულაში ატომების რაოდენობაზე, ხოლო სპეციფიკური სითბო ასევე დამოკიდებულია მოლეკულურ წონაზე, რადგან აირის მუდმივის მნიშვნელობა, რომელიც განსხვავებულია სხვადასხვა გაზისთვის, დამოკიდებულია მასზე.

გ) აირის მდგომარეობის პარამეტრების გავლენა მის თბოტევადობაზე

იდეალური გაზის სითბოს სიმძლავრე დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე და იზრდება მატებასთან ერთად თ.

გამონაკლისია მონოტომიური აირები, რადგან მათი სითბოს სიმძლავრე პრაქტიკულად დამოუკიდებელია ტემპერატურისგან.

აირების კლასიკური მოლეკულური კინეტიკური თეორია შესაძლებელს ხდის საკმაოდ ზუსტად განსაზღვროს ერთატომური იდეალური აირების სითბური შესაძლებლობები ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში და მრავალი დიატომური (და თუნდაც ტრიატომური) აირის სითბოს სიმძლავრე დაბალ ტემპერატურაზე.

მაგრამ 0 o C-სგან მნიშვნელოვნად განსხვავებულ ტემპერატურაზე, დი- და პოლიატომური გაზების სითბოს სიმძლავრის ექსპერიმენტული მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მოლეკულური კინეტიკური თეორიით პროგნოზირებულისგან.

ნახ. ნახაზი 1.4 გვიჩვენებს წყალბადისა და ჰელიუმის მოლური სითბოს შესაძლებლობების დამოკიდებულებას მუდმივ მოცულობაზე თან ვ აბსოლუტური ტემპერატურისგან თმისი ცვლილებების ფართო სპექტრში. როგორც ხედავთ, დიათომიური აირის (და პოლიატომური გაზების) სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობები შეიძლება მნიშვნელოვნად იყოს დამოკიდებული ტემპერატურაზე. ეს აიხსნება იმით, რომ დაბალ ტემპერატურაზე თავისუფლების ბრუნვის ხარისხი არ არის აღგზნებული და, შესაბამისად, დიატომური (და პოლიატომური) აირის მოლური სითბური სიმძლავრე აღმოჩნდება იგივე, რაც ერთატომური აირის (წყალბადისთვის ეს არის იგივე რაც ჰელიუმზე). მაღალ ტემპერატურაზე, დი- და პოლიატომური აირები ასევე აღძრავს თავისუფლების ხარისხს, რომელიც დაკავშირებულია მოლეკულებში ატომების ვიბრაციებთან, რაც იწვევს მათი სითბოს სიმძლავრის დამატებით ზრდას.

თერმოტექნიკურ გამოთვლებში ჩვეულებრივ გამოიყენება გაზების სითბოს სიმძლავრის ექსპერიმენტული მნიშვნელობები, რომლებიც წარმოდგენილია ცხრილების სახით. ამ შემთხვევაში ექსპერიმენტულად (მიცემულ ტემპერატურაზე) განსაზღვრულ თბოტევადობას ე.წ მართალია სითბოს ტევადობა. და თუ ექსპერიმენტმა გაზომა სითბოს რაოდენობა ქ, რომელიც დაიხარჯა გარკვეული ტემპერატურიდან 1 კგ გაზის ტემპერატურის მნიშვნელოვან მატებაზე თ 0 ტემპერატურამდე თ, ე.ი. -მდე თ = თ თ 0, შემდეგ თანაფარდობა

დაურეკა საშუალოდ გაზის სითბოს სიმძლავრე მოცემულ ტემპერატურულ დიაპაზონში.

როგორც წესი, საცნობარო ცხრილებში, საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობები მოცემულია მნიშვნელობაზე თ 0, რომელიც შეესაბამება ნულ გრადუს ცელსიუსს.

სითბოს ტევადობა ნამდვილი გაზი ტემპერატურის გარდა, ასევე დამოკიდებულია წნევაზე მოლეკულური ურთიერთქმედების ძალების გავლენის გამო.

სითბოს სიმძლავრე არის თერმოფიზიკური მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს სხეულების უნარს გასცენ ან მიიღონ სითბო სხეულის ტემპერატურის შესაცვლელად. მოცემულ პროცესში მიწოდებული (ან ამოღებული) სითბოს რაოდენობის თანაფარდობას ტემპერატურის ცვლილებასთან სხეულის (სხეულების სისტემის) სითბური სიმძლავრე ეწოდება: C=dQ/dT, სადაც არის სითბოს ელემენტარული რაოდენობა; - ელემენტარული ტემპერატურის ცვლილება.

სითბოს სიმძლავრე რიცხობრივად უდრის სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა მიეწოდოს სისტემას, რათა მოცემულ პირობებში მისი ტემპერატურა 1 გრადუსით გაიზარდოს. სითბოს სიმძლავრის ერთეული იქნება J/K.

სხეულის რაოდენობრივი ერთეულიდან გამომდინარე, რომელსაც სითბო მიეწოდება თერმოდინამიკაში, განასხვავებენ მასის, მოცულობითი და მოლური სითბოს სიმძლავრეებს.

მასობრივი სითბოს სიმძლავრე არის თბოტევადობა სამუშაო სითხის მასის ერთეულზე, c=C/m

მასის სითბოს სიმძლავრის ერთეულია J/(kg×K). მასის სითბოს სიმძლავრეს ასევე უწოდებენ სპეციფიკურ სითბოს სიმძლავრეს.

მოცულობითი სითბოს სიმძლავრე არის სითბოს სიმძლავრე სამუშაო სითხის მოცულობის ერთეულზე, სადაც და არის სხეულის მოცულობა და სიმკვრივე ნორმალურ ფიზიკურ პირობებში. C'=c/V=c p . მოცულობითი სითბოს სიმძლავრე იზომება J/(m 3 ×K).

მოლური სითბოს სიმძლავრე არის სითბური სიმძლავრე, რომელიც დაკავშირებულია სამუშაო სითხის (გაზის) რაოდენობასთან მოლებში, C m = C/n, სადაც n არის გაზის რაოდენობა მოლებში.

მოლური სითბოს სიმძლავრე იზომება J/(mol×K).

მასობრივი და მოლური სითბოს სიმძლავრე დაკავშირებულია შემდეგი ურთიერთობით:

აირების მოცულობითი სითბოს სიმძლავრე გამოიხატება მოლური სითბოს სიმძლავრის მიხედვით, როგორც

სადაც m 3/mol არის გაზის მოლური მოცულობა ნორმალურ პირობებში.

მაიერის განტოლება: C p – C v = R.

იმის გათვალისწინებით, რომ სითბოს სიმძლავრე არ არის მუდმივი, მაგრამ დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და სხვა თერმული პარამეტრებზე, განასხვავებენ ნამდვილ და საშუალო სითბოს სიმძლავრეს. კერძოდ, თუ მათ სურთ ხაზგასმით აღვნიშნოთ სამუშაო სითხის სითბოს სიმძლავრის ტემპერატურაზე დამოკიდებულება, მაშინ მას წერენ როგორც C(t), ხოლო სპეციფიკურ თბოტევადობას – c(t). როგორც წესი, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრე გაგებულია, როგორც სითბოს ელემენტარული რაოდენობის თანაფარდობა, რომელიც გადაეცემა თერმოდინამიკურ სისტემას ნებისმიერ პროცესში, ამ სისტემის ტემპერატურის უსასრულო მატებასთან, რომელიც გამოწვეულია გადაცემული სითბოთი. ჩვენ განვიხილავთ C(t) თერმოდინამიკური სისტემის ნამდვილ თერმოტევადობას სისტემის ტემპერატურაზე, რომელიც უდრის t 1-ს, ხოლო c(t) არის სამუშაო სითხის ნამდვილი სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე მის ტემპერატურაზე, რომელიც უდრის t 2-ს. შემდეგ სამუშაო სითხის საშუალო სპეციფიკური სითბოს მოცულობა, როდესაც მისი ტემპერატურა იცვლება t 1-დან t 2-მდე, შეიძლება განისაზღვროს როგორც

ჩვეულებრივ ცხრილებში მოცემულია c av სითბოს სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობები სხვადასხვა ტემპერატურული ინტერვალებისთვის, დაწყებული t 1 = 0 0 C. ამიტომ, ყველა შემთხვევაში, როდესაც თერმოდინამიკური პროცესი მიმდინარეობს t 1-დან t 2-მდე ტემპერატურის დიაპაზონში, რომელშიც t 1 ≠0, რაოდენობა პროცესის სპეციფიკური სითბო q განისაზღვრება საშუალო სითბოს სიმძლავრის c av ცხრილის მნიშვნელობების გამოყენებით შემდეგნაირად.

სითბოს სიმძლავრე არის სისტემაში გადაცემული სითბოს თანაფარდობა დაკვირვებულ ტემპერატურის ზრდასთან (ქიმიური რეაქციის არარსებობის შემთხვევაში, ნივთიერების გადასვლა აგრეგაციის ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე და A" = 0.)

სითბოს სიმძლავრე ჩვეულებრივ გამოითვლება 1 გ მასაზე, შემდეგ მას უწოდებენ სპეციფიკურ (J/g*K), ან 1 მოლზე (J/mol*K), შემდეგ მას უწოდებენ მოლარს.

გამოარჩევენ საშუალო და ჭეშმარიტისითბოს ტევადობა.

საშუალოსითბოს სიმძლავრე არის სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურულ დიაპაზონში, ანუ სხეულზე გადაცემული სითბოს თანაფარდობა მისი ტემპერატურის მატებასთან ΔT მნიშვნელობით.

მართალიასხეულის სითბოს სიმძლავრე არის სხეულის მიერ მიღებული სითბოს უსასრულო რაოდენობის თანაფარდობა მისი ტემპერატურის შესაბამის ზრდასთან.

მარტივია კავშირის დამყარება საშუალო და ნამდვილ თბოტევადობას შორის:

Q-ის მნიშვნელობების ჩანაცვლებით საშუალო სითბოს სიმძლავრის გამოსახულებაში, გვაქვს:

ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრე დამოკიდებულია ნივთიერების ბუნებაზე, ტემპერატურასა და პირობებზე, რომლებშიც ხდება სითბოს გადაცემა სისტემაში.

ასე რომ, თუ სისტემა ჩასმულია მუდმივ მოცულობაში, ე.ი იზოქორიულიპროცესი გვაქვს:

თუ სისტემა ფართოვდება ან იკუმშება, მაგრამ წნევა მუდმივი რჩება, ე.ი. ამისთვის იზობარულიპროცესი გვაქვს:

მაგრამ ΔQ V = dU და ΔQ P = dH ამიტომ

C V = (∂U/∂T) v, და C P = (∂H/∂T) p

(თუ ერთი ან მეტი ცვლადი მუდმივია, ხოლო სხვები ცვალებადია, მაშინ წარმოებულები ამბობენ, რომ ნაწილობრივია ცვლადი ცვლადის მიმართ).

ორივე ურთიერთობა მოქმედებს ნებისმიერი სუბსტანციისთვის და აგრეგაციის ნებისმიერი მდგომარეობისთვის. C V-სა და C P-ს შორის კავშირის საჩვენებლად აუცილებელია ტემპერატურის მიხედვით დიფერენცირება ენთალპიისთვის H = U + pV /

იდეალური გაზისთვის pV=nRT

ერთი მოლისთვის ან

განსხვავება R წარმოადგენს იდეალური გაზის 1 მოლის იზობარულ გაფართოების მუშაობას, როდესაც ტემპერატურა იზრდება ერთი ერთეულით.

სითხეებსა და მყარ სხეულებში, გაცხელებისას მოცულობის მცირე ცვლილების გამო, C P = C V

ქიმიური რეაქციის თერმული ეფექტის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე, კირჩჰოფის განტოლებები.

ჰესის კანონის გამოყენებით შესაძლებელია რეაქციის თერმული ეფექტის გამოთვლა ტემპერატურაზე (ჩვეულებრივ 298K), რომელზედაც იზომება რეაქციის ყველა მონაწილის ფორმირების ან წვის სტანდარტული სიცხეები.

მაგრამ უფრო ხშირად საჭიროა ვიცოდეთ რეაქციის თერმული ეფექტი სხვადასხვა ტემპერატურაზე.

განვიხილოთ რეაქცია:

ν A A+ν B B= ν C C+ν D D

H-ით ავღნიშნოთ რეაქციის მონაწილის ენთალპია 1 მოლზე. რეაქციის ΔΗ(T) ენთალპიის მთლიანი ცვლილება გამოსახული იქნება განტოლებით:

ΔΗ = (ν C Н С +ν D Н D) - (ν A Н А +ν B Н В); va, vb, vc, vd - სტექიომეტრიული კოეფიციენტები. სთ.

თუ რეაქცია მიმდინარეობს მუდმივი წნევით, მაშინ ენთალპიის ცვლილება ტოლი იქნება რეაქციის თერმული ეფექტის. და თუ ამ განტოლებას განვასხვავებთ ტემპერატურის მიხედვით, მივიღებთ:

იზობარული და იზოქორული პროცესების განტოლებები

და