
【机】 ratio of specific heats
比热比(Specific Heat Ratio)是热力学中的核心参数,定义为定压比热容(( C_p ))与定容比热容(( C_v ))的比值,数学表达式为: $$ gamma = frac{C_p}{C_v} $$ 其中,(gamma)为比热比,(C_p)表示物质在恒定压力下的比热容,(C_v)为恒定体积下的比热容。该参数在理想气体绝热过程分析中起关键作用,例如用于计算声速、火箭发动机喷管设计等。
在物理意义上,比热比反映了气体分子自由度与能量分布的关系。单原子气体(如氦气)的(gamma)值为1.67,双原子气体(如氧气)约为1.4,多原子气体则更低。这一差异源于不同分子结构导致的内能储存方式变化。
根据《中国科技术语大辞典》,比热比的英文对应术语为"Heat Capacity Ratio"或"Adiabatic Index",其量纲为一,国际单位制中无量纲。美国物理学会(APS)的《物理评论》期刊指出,该参数在航空航天工程和气象学模型中的不可压缩流与可压缩流转换计算中具有重要应用价值。
比热比(也称绝热指数或热容比)是热力学中的一个重要参数,定义为气体的定压比热容(( C_p ))与定容比热容(( C_v ))的比值,通常用符号 (gamma) 表示。公式为:
$$ gamma = frac{C_p}{C_v} $$
定压比热容(( C_p ))
指在压力恒定的条件下,单位质量气体温度升高1 K所需的热量。此时气体吸收的热量不仅用于增加内能,还对外做功(如膨胀)。
定容比热容(( C_v ))
指在体积恒定的条件下,单位质量气体温度升高1 K所需的热量。此时气体吸收的热量全部用于增加内能,不对外做功。
物理意义
应用场景
若空气的 (gamma = 1.4),表示在定压下需要比定容多40%的热量才能达到相同温升,这多出的能量用于气体膨胀对外做功。
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