Известно, что теплоемкость газа зависит от условий процесса нагревания, влияющих на характер изменения параметров газа и величину совершаемой им удельной работы. Характерными условиями нагревания являются постоянство объема и давления газа. Теплоемкости при постоянном объеме обозначают, а при постоянном.

Для выявления различия между и установления количественной связи между ними рассмотрим процессы нагревания 1 кг газа на 1 К при ? = const и р = const.

В соответствии с принятыми условиями количество теплоты, затрачиваемое на нагревание газа, численно равны соответствующим массовым теплоемкостям, т. е. Aqv = cv и Aqp = cp.

В первом случае объем газа остается постоянным, и, следовательно, вся теплота, подводимая к газу, расходуется только на увеличение кинетической энергии молекул газа (на возрастание внутренней энергии газа, обозначаемой).

Во втором случае подводимая к газу теплота затрачивается не только на увеличение внутренней энергии газа, но и на совершение работы расширения.

Таким образом, разность между молярной теплоемкостью рср при постоянном давлении и молярной теплоемкостью при постоянном объеме для всех газов одинакова и равна 8314 Дж/(кмольК). По физическому смыслу число 8314 — это количество теплоты, эквивалентное работе 1 кмоля любого газа при нагревании его на 1 К при любом постоянном давлении.

Так как с повышением температуры газа увеличивается, то k при этом уменьшается. Для одноатомных газов k = 1,667. Для двух и трехатомных газов при температуре, близкой к нормальной, средние значения k равны, соответственно 1,4 и 1,33.

Определение численных значений теплоемкостей. Численное значение истинной теплоемкости газа определяется по таблицам или графически в зависимости от температуры газа. Например, при температуре 800 К истинная теплоемкость воздуха рсу в соответствии с графиком, приведенным на  9, равна 23,5 кДж/(кмольК), а теплоемкость С02 в соответствии с графиком, представленным на  10, — 41,3 кДж/(кмольК) Численные значения теплоемкостей рср газов при той же температуре можно определить по уравнению.

При использовании этой формулы под температурой Т2 обычно понимают более высокую температуру независимо от того, начальной или конечной в условиях рассматриваемого процесса она является.

На  12 приведены изменения средних теплоемкостей некоторых трехатомных газов.