La capacité thermique en tant que quantité physique le montrela quantité d'énergie thermique nécessaire pour modifier la température du fluide de travail, dans ce cas, l'air, d'un degré. La capacité thermique de l'air dépend directement de la température et de la pression. Dans le même temps, diverses méthodes peuvent être utilisées pour étudier différents types de capacité thermique.
Mathématiquement, la capacité thermique de l'air est exprimée commele rapport entre la quantité de chaleur et l'augmentation de sa température. La capacité thermique d'un corps d'une masse de 1 kg est généralement appelée chaleur spécifique. La capacité thermique molaire de l'air est la capacité thermique d'une mole d'une substance. La capacité thermique est désignée - J / K. Capacité thermique molaire, respectivement, J / (mol * K).
La capacité thermique peut être considérée comme physiquecaractéristique d'une substance, en l'occurrence de l'air, dans le cas où la mesure est effectuée dans des conditions constantes. Le plus souvent, ces mesures sont effectuées à pression constante. C'est ainsi que la capacité thermique isobare de l'air est déterminée. Il augmente avec l'augmentation de la température et de la pression et est également une fonction linéaire de ces valeurs. Dans ce cas, le changement de température se produit à pression constante. Pour calculer la capacité thermique isobare, il est nécessaire de déterminer la température et la pression pseudo-critiques. Il est déterminé à l'aide de données de référence.
Capacité thermique de l'air. Fonctionnalités:
L'air est un mélange gazeux.Lors de leur examen en thermodynamique, les hypothèses suivantes sont faites. Chaque gaz du mélange doit être uniformément réparti dans tout le volume. Ainsi, le volume du gaz est égal au volume de l'ensemble du mélange. Chaque gaz du mélange a sa propre pression partielle, qu'il exerce sur les parois de la cuve. Chacun des composants du mélange gazeux doit avoir une température égale à la température de l'ensemble du mélange. Dans ce cas, la somme des pressions partielles de tous les composants est égale à la pression du mélange. Le calcul de la capacité thermique de l'air est effectué sur la base de données sur la composition du mélange gazeux et la capacité thermique des composants individuels.
La chaleur spécifique caractérise une substance de manière ambiguë.À partir de la première loi de la thermodynamique, nous pouvons conclure que l'énergie interne d'un corps change non seulement en fonction de la quantité de chaleur reçue, mais aussi du travail effectué par le corps. Dans différentes conditions du processus de transfert de chaleur, le travail du corps peut différer. Ainsi, la même quantité de chaleur transmise au corps peut provoquer des changements de température et d'énergie interne du corps qui sont de valeur différente. Cette caractéristique n'est typique que pour les substances gazeuses. Contrairement aux solides et aux liquides, les substances gazeuses peuvent grandement modifier le volume et faire fonctionner. C'est pourquoi la capacité thermique de l'air détermine la nature même du processus thermodynamique.
Cependant, à volume constant, l'air netravail. Par conséquent, le changement d'énergie interne est proportionnel au changement de sa température. Le rapport entre la capacité thermique dans un procédé à pression constante et la capacité thermique dans un procédé à volume constant fait partie de la formule du procédé adiabatique. Il est désigné par la lettre grecque gamma.
De l'histoire
Les termes «capacité thermique» et «quantité de chaleur» ne sont pasdécrivent très bien leur essence. Cela est dû au fait qu'ils sont venus à la science moderne de la théorie du calorique, qui était populaire au XVIIIe siècle. Les adeptes de cette théorie considéraient la chaleur comme une sorte de substance en apesanteur contenue dans les corps. Cette substance ne peut être ni détruite ni créée. Le refroidissement et le chauffage des corps s'expliquaient respectivement par une diminution ou une augmentation du contenu calorique. Au fil du temps, cette théorie s'est avérée intenable. Elle ne pouvait pas expliquer pourquoi le même changement dans l'énergie interne de n'importe quel corps est obtenu lorsque différentes quantités de chaleur lui sont transférées, et dépend également du travail effectué par le corps.
