Далее: Описание метода и схемы Вверх: Лабораторная работа № 10. Назад: Лабораторная работа № 10.

Краткая теория

Если передать какому-то телу бесконечно малое количество теплоты $\delta Q$, то температура этого тела повысится на $dT$, причем

$$\delta Q=CdT .$$ (70)

Величина $C$ характеризует тепловые свойства тела и называется теплоемкостью тела. Теплоемкость тела численно равна количеству теплоты, которое необходимо для повышения температуры тела на 1 градус.

Для характеристики тепловых свойств веществ существуют понятия удельной $c$ и молярной $C$ теплоемкости. Связь между ними выражается так:

$$C=Mc ,$$ (71)

где $M$ -- молярная масса.

В газе различают теплоемкости: при постоянном давлении -- удельную $c_p$ и молярную $C_p$; при постоянном объеме -- удельную $c_{_V}$ и молярную $C_{_V}$. Это связано с тем, что необходимое для нагревания количество теплоты зависит от условий его подвода.

Можно показать, что молярные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме связаны уравнением Майера:

$$C_p=C_{_V}+R .$$ (72)

С достаточной точностью калориметрическим методом можно измерить лишь $C_p$. Теплоемкость газа при постоянном объеме непосредственно определить трудно, так как масса газа, которую можно поместить в нагреваемом сосуде, очень мала по сравнению с массой калориметра, и измерения получаются слишком неточными. Поэтому $C_{_V}$ находят опытным путем, измеряя $C_p$ и отношение теплоемкостей:

$$\gamma={C_p\over C_{_V}} .$$

Отношение теплоемкостей $\gamma$ входит в уравнение Пуассона для адиабатического процесса:

$$PV^\gamma=const .$$ (73)

Согласно классической теории теплоемкости идеального газа $\gamma$ не зависит от температуры и определяется однозначно числом степеней свободы его молекул $i$.

В данной работе используется один из методов измерения на опыте $\gamma$.

Далее: Описание метода и схемы Вверх: Лабораторная работа № 10. Назад: Лабораторная работа № 10.