ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоемкость газов из "Физическая и коллоидная химия" Теплоемкостью называется количество теплоты, необходимое для повышения температуры вещества на 1°. Количество теплоты выражается в джоулях или килоджоулях. В зависимости от единиц, которыми измеряется количество вещества и условий, в которых производится нагревание, применяются различные выражения теплоемкости. Когда теплоемкость относится к 1 г вещества, она называется удельной теплоемкостью когда к одному грамм-атому — атомной, к одному молю — мольной или молярной теплоемкостью. Если нагревание вещества в газообразном состоянии производят при постоянном объеме, то теплоемкость, которой оно обладает, называют теплоемкостью при постоянном объеме В том случае, когда нагревание производится при постоянном давлении, его теплоемкость называется теплоемкостью при постоянном давлении (Ср). [c.40] При нагревании газа при постоянном объеме внешней работы не совершается, и вся поглощенная газом теплота идет на повышение его- температуры и соответственно внутренней энергии. Из кинетической теории следует, что в тех случаях, когда энергия газа совпадает с энергией поступательного движения его молекул, мольная теплоемкость идеального одноатомного газа с = 12,54 дж град моль, а для двухатомного газа с = = 20,9 дж1град моль.. [c.40] Для реальных газов эта разность несколько превышает величину Я. [c.41] При учете вращения многоатомных молекул вокруг трех взаимно перпендикулярных осей общее число степеней свободы / поступательного и вращательного движения будет равно 6 и Сг, = 25,1 дж. [c.41] Кинетической теории теплоемкостей, в основе которой лежит закон равномерного распределения энергии по степеням свободы, точно следуют лишь одноатомные газы в отношении многоатомных газов последняя дает только приближенную картину, причем теплоемкости изменяются с температурой и с природой газа в противоречии с выводами теории. Дальнейшие исследования показали, что кинетическая те,ория теплоемкостей справедлива лишь для энергии поступательного движения, а для колебательных и вращательных движений над применять квантовую статистику. [c.42] Согласно квантовой теории для колебательных и других быстропериодических движений на каждую степень свободы приходится не одинаковая, а зависящая от частоты и от температуры доля энергии. При понижении температуры с , уменьшается, так как при этом уменьшаются энергия и теплоемкость, приходящиеся на колебательные и вращательные степени свободы, а при достаточно низких температурах эта доля энергии и теплоемкости совершенно выпадает. При повышении температуры возбуждаются колебательные движения в молекулах вдоль химических связей, а при высоких температурах значения энергии и теплоемкости достигают величины рассчитанной по кинетической теории теплоемкостей. При очень высоких температурах опытные значения теплоемкости превышают ее теоретическое значение, отвечающее числу степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекул, так как теплота затрачивается и на возбуждение электронов и добавляется электронная часть теплоемкости. Для многоатомных молекул следует учитывать возможность их диссоциации. [c.42] Вернуться к основной статье