Почему у водорода самая большая удельная теплоемкость?

Answer 1

В молекулярно-кинетической теории доказывается, что молярная теплоёмкость газов зависит только от степени свободы молекул, что в свою очередь зависит от их атомности. Сравним молярные теплоёмкости водорода (2-хатомный, степень свободы 5) и водяного пара (трёхатомный, степень свободы 6) . У первого молярная изохорная теплоёмкость С= 5R/2, у второго С= 6R/2= 3. Поскольку молярная масса водорода равна 0, 002 кг/моль, то 1 кг этого газа состоит из 1/0, 002= 500 молей. Сответственно его массовая изохорная теплоёмкость с= 500*5Р/2= 1250R (Дж/ (кг*град) . Молярная масса водяного пара 0, 018 кг/моль, в одном кг его 1/0, 018= 55, 56 моль, массовая изохорная теплоёмкость с= 55, 56*3R= 166, 67R (Дж/ (кг*град) .
Что касается ОБЪЁМНЫХ изохорных теплоёмкостей, то она пропорциональна молярной теплоёмкости и потому у водорода, как у 2-хатомного газа, МЕНЬШЕ, чем, скажем, у водяного пара, но больше, чем у гелия.