Mayerův vztah
Mayerův vztah popisuje souvislost mezi molárními tepelnými kapacitami při konstantním tlaku a při konstantním objemu, platný přesně pro ideální plyn. Je pojmenován po svém objeviteli, německém fyzikovi Juliu von Mayerovi.
Pro ideální plyn nabývá známého tvaru:
kde:
- je molární plynová konstanta (zhruba 8,314 J·K−1·mol−1),
- je měrná molární tepelná kapacita při stálém tlaku a
- je měrná molární tepelná kapacita při stálém objemu.
Pro obecný termodynamický systém jednotkového látkového množství platí:
kde:
- je teplotní roztažnost,
- izotermická stlačitelnost a
- jsou objem a termodynamická teplota.
Odvození pro ideální plyn[1]
Entalpie je definována vztahem
kde je vnitřní energie soustavy, je její tlak a objem.
Vnitřní energie je funkcí teploty a objemu, tudíž je nutno přepsat jako
Po dosazení do odvození dostaneme
Z diferenciálu definice vnitřní energie a Maxwellových relací dostaneme
Dalším dosazením do odvození se výraz změní na
Ze vzorce derivace implicitní funkce
vyjádříme
Opět dosadíme
Ze stavové rovnice ideálního plynu
vyjádříme
a
Znovudosazením do odvození
dostaneme výsledný Mayerův vztah
Reference
- NOVÁK, Josef. Prof. Ing.. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 1999. 229 s. ISBN 80-7080-360-6. S. 109–110.