§ 72. Теплоемкость неидеальных газов
Мы видели (§ 24, § 25), что для идеальных газов молярная (или удельная) теплоемкость не зависит ни от температуры, ни от объема, занимаемого газом. Это связано с тем, что внутренняя энергия V идеального газа не зависит от объема, занимаемого молем (или единицей массы) этого газа, т. е. от плотности, и определяется только температурой. Но это верно только для идеального газа. Для неидеального газа, как и вообще для любого тела, внутренняя энергия U может зависеть не только от температуры, но и от объема, занимаемого данной массой газа (см. гл. VI, § 85). Это связано с тем, что в неидеальных газах внутренняя энергия складывается из кинетической энергии молекул, зависящей от температуры,
и потенциальной энергии, которая, конечно, зависит от взаимного расстояния между молекулами, т. е. от плотности.
Следовательно, для неидеальных газов внутренняя энергия U одного моля является функцией температуры 
и занимаемого им объема V:
В этом случае молярная теплоемкость
уже не может быть выражена простыми формулами (25.2), (25.3) или (27.2), (27.3).
Попытаемся вычислить теплоемкость неидеального газа. Подставим в (24.1) вместо 
его выражение согласно первому началу термодинамики 
тогда
Но теперь изменение внутренней энергии 
складывается из двух частей: 1) часта, зависящей только от изменения температуры при неизменном объеме, которую мы обозначим 
и 2) части 
зависящей только от изменения объема при неизменной температуре. Очевидно, что
где 
это изменение внутренней энергии, приходящееся на единицу изменения температуры при постоянном объеме. Точно так же
Следовательно,
Соответственно, теплоемкость С
Выражение (72.1) для теплоемкости является общим, пригодным для всех изотропных тел. Оно отличается от полученного ранее выражения для теплоемкости идеальных газов (25.2) тем, что в него входит слагаемым величина которая для
идеального газа равна нулю, ибо 
Для теплоемкости при постоянном объеме 
из (72.1) получается известное уже выражение:
Теплоемкость же при постоянном давлении
Все величины, входящие в правую часть (72.3), могут быть измерены на опыте, кроме величины 
которая на опыте не измеряется.
Однако можно показать (это будет сделано в гл. VI), что величина 
характеризующая изменение внутренней энергии с изменением объема (плотности), простым соотношением связана с изменением давления, вызванным нагреванием газа при неизменном объеме, которое легко измеряется. Оказывается, что
Подставив это выражение в (72.3), получаем:
и соответственно
Как и следовало ожидать, для идеального газа
что непосредственно следует из уравнения 
Для неидеальных газов разность теплоемкостей 
может существенно отличаться от 
