Теплоемкость тела характеризует количество тепла, необходимое для нагревания этого тела на один градус. Однако её не удобно использовать на практике, поскольку для одного и того же вещества, но разной массы теплоемкость будет разной. Поэтому в рассмотрение вводят понятие удельной теплоемкости.
Удельная теплоемкость вещества с – это величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К.
Единица удельной теплоемкости – Дж/(кг К).
Молярная теплоёмкость
- величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1К.
Единица молярной теплоемкости – Дж/(моль К).
Исходя из определения молярной и удельной теплоемкости
между ними существует связь и: 
.
В общем случае, теплоемкость существенно зависит от условий нагревания. Поэтому различают разные теплоемкости.
Различают теплоёмкости (удельную и молярную) при постоянном объёме ( и 
) и при постоянном давлении (
), если в процессе нагревания вещества его объем или давление поддерживаются постоянными.
§ 37. Адиабатический процесс
Адиабатическим называется процесс, при котором отсутствует теплообмен
(Q = 0) между физической системой и окружающей средой. Близкими к адиабатическим являются все быстропротекающие процессы. Из первого начала термодинамики для адиабатического процесса следует, что
, т.е. работа совершается за счет убыли внутренней энергии системы.
Используя и 
, получим 
(1).
С другой стороны, из
следует 
(2).
Разделив (2) на (1) получим:
или
,
- коэффициент Пуассона.
Рисунок 37.1
Интегрирование этого уравнения дает 
, откуда
- уравнение Пуассона. (37.1)
В адиабатическом процессе , поэтому 
.
Если газ адиабатически расширяется от объема, то его температура уменьшается и работа расширения идеального газа
. (37.2)
Используя уравнение Менделеева-Клапейрона можно получить
.
§ 38. Политропические процессы
Процесс, в котором теплоемкость остается постоянной 
называется политропическим.
Рассмотренные выше изохорный, изотермический, изобарный и адиабатический процессы – это частные случаи политропного процесса.
Уравнение политропы: 
,
где коэффициент 
называется показателем политропы.
Значения теплоемкости и показатели политропы для разных процессов приведены в таблице.
|
процесс |
С |
n |
|
адиабатический |
С=0 |
|
|
изотермический |
С= |
|
|
изобарический |
С=Ср |
|
|
изохорный |
C = CV |
|
Теплоемкость при изотермическом процессе бесконечно велика, поскольку 
в то время как 
.
Теплоемкость при адиабатическом процессе равна нулю, поскольку 
, в то время как 
.
