В этих уравнениях безразмерная величина γ называется показателем адиабаты (или коэффициентом Пуассона). Для получения формулы, позволяющей определить значение γ, введем понятие теплоемкости.

4. Теплоемкость

Теплоемкость – величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания вещества на 1 К:

. (7.5.1)

Удельная теплоемкость — величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К:

. (7.5.2)

Единица измерения — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг·К)).

Молярная теплоемкость  величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К:

. (7.5.3)

Единица измерения — джоуль на моль-кельвин (Дж/(моль·К)).

Удельная теплоемкость с связана с молярной С_M соотношением

C_M=Mc, (7.5.4)

где М — молярная масса вещества.

Различают теплоемкости при постоянном давлении С_р и постоянном объеме С_{V ,} если в процессе нагревания вещества его давление или объем поддерживается постоянным:

, . (7.5.5)

Видно, что молярные теплоемкости определяются лишь числом степеней свободы i и не зависят от температуры. Связь молярной теплоемкости при постоянном давлении и молярной теплоемкости при постоянном объеме определяется уравнением Майера:

. (7.5.6)

Оно показывает, что С_р всегда больше С_V на величину универсальной газовой постоянной. Это объясняется тем, что при нагревании газа при постоянном давлении требуется еще дополнительное количество теплоты на совершение работы расширения газа, так как постоянство давления обеспечивается увеличением объема газа.

Величина, равная отношению С_P к С_V, является показателем адиабаты, о котором говорилось выше:

или . (7.5.7)

4. Первый закон (начало) термодинамики

Количество теплоты Q, которое получено телом (системой), расходуется на изменение внутренней энергии ΔU и на работу А системы (тела) против внешних сил:

(7.6.1)

Применительно к различным процессам первое начало термодинамики для идеального газа имеет вид:

изотермический: (7.6.2)

Все подведенное количество теплоты расходуется на работу против внешних сил, внутренняя энергия не изменяется;

изохорный: (7.6.3)

Количество теплоты расходуется на увеличение внутренней энергии газа. Работу газ не совершает;

изобарный: (7.6.4)

Количество теплоты Q расходуется и на изменение внутренней энергии ΔU и на работу расширения А;

адиабатический: (7.6.5)

В условиях отсутствия теплообмена с внешней средой, работа совершается за счет убыли внутренней энергии газа.