Перегляд вихідного коду сторінки Об'ємна теплоємність

{{Фізична величина
| назва = 
| зображення = 
| підпис = 
| символи = <math>c_v</math>
| SI = Дж⋅К<sup>−1</sup>⋅м<sup>−3</sup>
| СГС = 
| СГСЕ = 
| СГСМ = 
| інші = 
| розмірність = L<sup>−1</sup>MT<sup>−2</sup>Θ<sup>−1</sup>
| величина = 
| іншівеличини = 
| примітки = [[скаляр]]
| nocat = 
}} 
'''Об'є́мна теплоє́мність''' ({{lang-en|volumetric heat capacity, VHC}}) або '''пито́ма об'є́мна теплоє́мність''' ({{lang-en|volume-specific heat capacity}})&nbsp;— фізична величина, яка характеризує здатність одиниці [[об'єм]]у даної конкретної речовини збільшувати свою [[внутрішня енергія|внутрішню енергію]] при зміні температури речовини (за умови відсутності фазових перетворень). Визначається як відношення [[теплоємність|теплоємності]] даного зразка речовини до її об'єму (теплоємність одиниці об'єму даної речовини) за умови однорідності речовини:
: <math>c_v = \frac{C}{V}</math>

== Загальна інформація ==
Об'ємна теплоємність речовини відрізняється від [[питома теплоємність|питомої (масової) теплоємності]], яка характеризує здатність одиниці маси цієї речовини збільшувати свою внутрішню енергію при зміні температури. Значення питомої об'ємної теплоємності можна отримати через об'ємну шляхом добутку питомої (масової) теплоємності ''c'' тіла (системи) та густини речовини ''ρ'' за умови незмінності об'єму тіла (системи)<ref>{{Cite web |url=http://www.usace.army.mil/usace-docs/armytm/tm5-852-6/c-2.pdf#search=%22%22Volumetric%20heat%20capacity%22%22 |title=''U.S. Army Corps of Engineers Technical Manual: Arctic и Subarctic Construction: Calculation Methods for Determination of Depths of Freeze и Thaw в Soils'', TM 5-852-6/AFR 88-19, Volume 6, 1988, Equation 2-1 |accessdate=24 грудня 2014 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060622014906/http://www.usace.army.mil/usace-docs/armytm/tm5-852-6/c-2.pdf#search=%22%22Volumetric%20heat%20capacity%22%22 |archivedate=22 червня 2006 |deadurl=yes }}</ref>:
: <math>c_v = c \cdot \rho;</math>
: ''c<sub>v</sub> = L<sup>−1</sup>MT<sup>−2</sup>Θ<sup>−1</sup>; [c<sub>v</sub>] = 1 Дж/(м<sup>3</sup>K)''.

Поняття об'ємної теплоємності застосовується зазвичай до [[тверде тіло|твердих тіл]] і [[рідина|рідин]], оскільки вони мають майже незмінну густину при зміні зовнішніх умов. Для газу густина дуже сильно змінюється в залежності від температури та тиску, що означає, що навіть цілком конкретний газ не має певної об'ємної теплоємності, тобто навіть певному газу певне значення об'ємної теплоємності можна приписати лише при строго певних тиску і температурі; внаслідок цього на практиці поняття об'ємної теплоємності застосовується досить рідко.

== Історична довідка ==
[[П'єр Луї Дюлонг|Дюлонг]] і [[Алексіс Терез Пті|Пті]] у 1818 році передбачили, що величина ''ρc'' повинна бути сталою для всіх твердих речовин. В 1819 році вони виявили, що найбільшу сталість мають теплоємності твердих тіл для кількості речовини, що визначається її [[молярна маса|молярною масою]] ([[закон Дюлонга — Пті]]). Іншими словами, [[теплоємність]], що припадає на один атом, а значить, і на одиницю [[кількість речовини|кількості речовини]], є приблизно сталою для твердих тіл. Теплоємність ''«на об'ємній основі»'' фактично змінюється від приблизно 1,2 до 4,5 [[МДж]]/(м³·K). Це варіювання об'ємної теплоємності визначається відмінностями у фізичних розмірах атомів (якщо б усі атоми мали однаковий розмір, то два типи теплоємностей ([[молярна теплоємність|молярна]] і об'ємна) були б еквівалентними). Для рідин об'ємна теплоємність перебуває в межах від 1,3 до 1,9 [[МДж]]/(м³·K).

Для одноатомних газів (наприклад, для [[аргон]]у) за кімнатної температури і сталого об'єму, об'ємна теплоємність становить близько 0,5 кДж/(м³·K).

== Використання ==
При вищих значеннях об'ємної теплоємності система потребує більше часу для досягнення [[Термодинамічна рівновага|термодинамічної рівноваги]].

З об'ємною теплоємністю пов'язане поняття [[теплова інерція|теплової інерції]] матеріалу, яка може бути визначена за формулою:

: <math>I=\sqrt{G \rho c} = \sqrt{k c_v},</math>
де
: {{math|''G''}}&nbsp;— [[теплопровідність]];
: {{math|''ρ''}}&nbsp;— густина матеріалу;
: {{math|''c''}}&nbsp;— [[питома теплоємність]] матеріалу: (добуток {{math|''ρc''}} визначає об'ємну теплоємність {{math|''c<sub>v</sub>''}}).

== Значення об'ємної теплоємності ==
{| class="wikitable sortable" {{prettytable}}
|+ Таблиця I: Значення об'ємної теплоємності для деяких речовин
|- class="hintergrundfarbe6"
! Речовина
! Об'ємна теплоємність<br/>(кДж·дм<sup>−3</sup>·K<sup>−1</sup>)
|-
| [[асфальт]] ||align="right" | 1,2
|-
| суцільна [[цегла]] ||align="right" | 1,344
|-
| силікатна [[цегла]] ||align="right" | 1,7
|-
| [[бетон]] || align="right" | 1,7
|-
| [[крон (скло)]] ||align="right" | 1,709
|-
| [[флінт (скло)]] ||align="right" | 2,1
|-
| віконне [[скло]] ||align="right" | 2,1
|-
| [[граніт]] ||align="right" | 2,1
|-
| [[гіпс]] || align="right" | 2,507
|-
| [[мармур]], [[слюда]] ||align="right" | 2,4
|-
| [[пісок]] ||align="right" | 1,2
|-
| [[сталь]] ||align="right" | 3,713
|-
| [[ґрунт]] || align="right" | 0,80
|-
| [[деревина]] ||align="right" | 1
|-
| [[вода]] ||align="right" | 4.2
|}

== Див. також ==
* [[Теплоємність]]
* [[Питома теплоємність]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Джерела ==
* ''Ромашко О. В.'' [http://eprints.kname.edu.ua/14374/1/ТЕРМОДИНАМИКА-ПЕЧ.pdf Курс лекцій з дисципліни «Термодинаміка» (для студентів напрямку підготовки 6.060101&nbsp;— «Будівництво» спеціальності "Теплогазопостачання і вентиляція ")] / О.&nbsp;В.&nbsp;Ромашко, В.&nbsp;А.&nbsp;Міланко; Харк. нац. акад. міськ. госп-ва.&nbsp;— Х.: ХНАМГ, 2009.&nbsp;— 167 с.
* ''Буляндра О. Ф.'' Технічна термодинаміка: Підручн. для студентів енерг. спец. вищ. навч. закладів.&nbsp;— К.: Техніка, 2001.&nbsp;— 320 с. ISBN 966-575-103-4
* ''Базаров И. П.'' Термодинамика. Учебник для вузов.&nbsp;— 4-е изд., перераб. и доп.&nbsp;— М.: Высшая школа&nbsp;— 1991.&nbsp;— 376 с. ISBN 5-06-000626-3
* ''Сивухин Д. В.'' Общий курс физики. Том 2. Термодинамика и молекулярная физика.&nbsp;— М.: Наука, 1975.&nbsp;— 519 c.


[[Категорія:Термодинамічні параметри]]
[[Категорія:Фізичні величини]]
[[Категорія:Теплоємність]]