Нужна помощь! Температурная зависимость истинной молярной теплоёмкости SiO2:

Теплоемкость (Heat capacity) определяют как производную от количества теплоты по температуре в каком-либо термодинамическом процессе:



(1.1)

Теплоемкость зависит от условий, при которых протекает процесс (поскольку от этих условий зависит количество теплоты).

В изохорном процессе (Isochoric process)



(1.2)

и в изобарном процессе (Isobaric process)



(1.3)

где U и Н внутренняя энергия (Internal energy) и энтальпия (Enthalpy) вещества соответственно.







Теплоемкость является экстенсивной величиной (так же как внутренняя энергия и энтальпия), т.е. величиной, пропорциональной количеству вещества. Поэтому в практических приложениях используют как удельную теплоемкость, отнесенную к единице массы вещества, так и молярную теплоемкость, отнесенную к молю вещества,которые связаны соотношением:



,

где М - молекулярная масса вещества.

Изменение энтальпии вещества при увеличении температуры от до (при отсутствии в этом интервале температур фазовых переходов (Phase transition) может быть рассчитано по соотношению:



(1.4)



Во всей температурной области существования данной фазы энтальпия вещества является монотонно возрастающей функцией.

Если в рассматриваемом интервале температур происходят изменения фазовых состояний системы, то в выражении (1.4) необходимо учесть энтальпии соответствующих фазовых переходов.

Температурная зависимость теплоемкости обычно задается в виде степенного ряда:

для неорганических веществ

(1.5)

и для органических веществ



(1.6)

коэффициенты которого a, b, и c для различных веществ табулированы [1-3] в интервале температур (К) 298-Т.

Интегрирование (1.4) с учетом (1.5) и (1.6) приводит к выражению:



(1.7)





В некоторых случаях удобно использовать среднюю теплоемкость в интервале температур , которая связана с истинной теплоемкостью соотношением:



(1.8)



Cредние теплоемкости для многих веществ приведены в справочниках[1-3].

В некоторых случаях удобно использовать данные о приращении энтальпии или , так как в них уже учтена теплота фазовых переходов.






Следует учесть, что величина , если в таблицах приведены только значения , может быть рассчитана по соотношению



(1.9)



Если значения теплоемкости для некоторых твердых и жидких веществ отсутствуют в справочных данных, то в [1] рекомендуют рассчитывать их (при 298К) по атомным теплоемкостям.



Важной для подбора материала и для выяснения возможности превращения теплоты в работу является теоретическая температура горения - температура, которая достигается при полном и адиабатном сгорании газообразного топлива.

Расчет теоретической температуры горения может быть осуществлен по соотношению:

,



где - теплоемкость исходных веществ, - теплоемкость продуктов реакции, - теплоемкость инертных веществ и - тепловой эффект реакции.