Căldura se măsoară în S.I. cu aceeași unitate de măsură ca:
- temperatura
- cantitatea de substanță
- energia cinetică
- capacitatea calorică
- căldura molară
- căldura specifică
Căldura este energie transferată, deci se măsoară în joule, ca energia cinetică. Temperatura se măsoară în K, cantitatea de substanță în mol, capacitatea calorică în J/K, căldura molară în J/(mol⋅K), iar căldura specifică în J/(kg⋅K).O cantitate de gaz ideal parcurge un ciclu format dintr-o transformare izocoră în care presiunea crește de 8 ori, o destindere adiabatică și o comprimare izobară. Exponentul adiabatic este γ=1,5. Randamentul ciclului este:
- 0,571
- 3/16
- 5/16
- 5/14
- 43,8%
- 4/15
Pe izocoră T2=8T1 și gazul primește Qp=νCV⋅7T1. Adiabata coboară presiunea înapoi la p1: 8p1V1γ=p1V3γ, deci V3=82/3V1=4V1 și, pe izobară, T3=4T1.Pe comprimarea izobară gazul cedează ∣Qc∣=νCp⋅3T1. Randamentul esteη=1−Qp∣Qc∣=1−γ⋅73=1−149=145.O mașină termică ideală funcționează după un ciclu Carnot, temperatura sursei reci fiind 300K iar cea a sursei calde cu 200K mai mare.În cursul unui ciclu lucrul mecanic produs este L=0,2kJ. Valoarea absolută a căldurii cedate sursei reci într-un ciclu este:
- 0,1kJ
- 0,3kJ
- 0,5kJ
- 0,2kJ
- 0,6kJ
- 0,8kJ
Sursa caldă are 500K, deci η=1−500300=0,4 și căldura primită este Qp=ηL=0,5kJ.Căldura cedată sursei reci: ∣Qc∣=Qp−L=0,5−0,2=0,3kJ.Un gaz ideal se destinde adiabatic. La finalul procesului volumul gazului este de 8 ori mai mare și presiunea este de 32 de ori mai mică. Exponentul adiabatic este:
- 3/5
- 5/3
- 1,75
- 3/2
- 7/5
- 2
Din ecuația adiabatei, p1V1γ=32p1(8V1)γ, deci 8γ=32, adică 23γ=25 și γ=35.Cunoscând R – constanta universală a gazelor perfecte și γ – exponentul adiabatic, căldura molară la presiune constantă este:
- γR
- γ−1γR
- γ+1γR
- γ−1R
- (γ−1)R
- (γ+1)R
Din relația Robert-Mayer, Cp=CV+R, și din γ=CVCp rezultă CV=γ−1R șiCp=γCV=γ−1γR.