ВУЗы и колледжи

Что называеться Теплоемкостью тела (Удельной, молярной) ? От чего она зависит?

И еще вопрос: Обоснуйте зависимость теплоемкости газа от числа степеней свободы его молекул.
Теплоемкостью вещества называется количество тепла, необходимое для повышения температуры некоторого количества вещества (например, одного моля или одного грамма вещества) на один градус. Из первого закона термодинамики следует, что если передача тепла какому либо телу происходит при сохранении его объема (или, что то же, без совершения работы над телом) , то все передаваемое тепло идет на повышение внутренней энергии тела. В случае идеального газа, образованного из одноатомных молекул, внутренняя энергия газа соответствует средней кинетической энергии поступательного движения молекул.

При изменении температуры на один градус эта энергия увеличится на (3/2)R или, в пересчете на одну молекулу, на (3/2)k. Величина и есть теплоемкость одного моля газа (при постоянном объеме) .
Одноатомная молекула имеет три поступательных степени свободы: это означает, что ее положение в пространстве можно задать тремя координатами x, y и z. Поскольку из-за хаотичности теплового движения все направления скорости молекул равновероятны, на каждую поступательную степень свободы молекулы приходится в среднем одна и та же кинетическая энергия, равная, очевидно, (1/2)kT. Этот результат является частным случаем доказываемой в статистической механике теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул. В частности, для двухатомных молекул учет возможности дополнительного вращения такой линейной молекулы относительно двух независимых осей (вращение относительно оси самой молекулы исключается) теплоемкость одного моля газа возрастает до (5/2)R. Учет колебательных степеней свободы, которые могут возбуждаться в молекуле при достаточно высоких температурах, приводит к дополнительному возрастанию теплоемкости газа.
Вадим Юрьевич Чарыков
Вадим Юрьевич Чарыков
21 612
Лучший ответ