Внутренняя энергия идеального газа
В идеальном газе взаимодействием молекул пренебрегают, поэтому под внутренней энергией идеального газа подразумевают только кинетическую энергию хаотичного теплового движения молекул. Кинетическая энергия одной молекулы идеального газа , (22) - число степеней свободы молекулы. Одноатомная молекула газа имеет три степени свободы (ее положение в пространстве описывается тремя координатами, например, x,y,z). Двухатомная молекула газа имеет 5 степеней свободы (3 координаты определяют положение центра масс молекулы и описывают ее поступательное движение, 2 угла описывают вращательное движение молекулы). Многоатомная молекула, подобно твердому телу, имеет 6 степеней свободы (3 координаты определяют поступательное движение молекулы как целого, и 3 угла - ее вращение). Т.к. колебательное движение молекулы газа характеризуется большой энергией возбуждения, то при обычных температурах этот вид движения не проявляется. Внутренняя энергия идеального газа, состоящего из молекул, равна , или . (23) Изменение внутренней энергии идеального газа определяется изменением его температуры и не зависит от вида термодинамического процесса. . (24)
2. Работа , совершаемая при расширении вещества. При малом изменении объема вещества совершается работа против внешних сил ,
- давление вещества. Работа, совершаемая при изменении объема от до , , (25) и зависит от вида термодинамического процесса. При изотермическом процессе в идеальном газе, когда Т=const,
.
При изобарном процессе, когда p=const, . При изохорном процессе, при V=const , и .
Теплота Q. При нагревании вещества, когда не происходит изменения его агрегатного состояния, подводимое количество теплоты пропорционально изменению температуры вещества, что записывают либо в виде
, или в виде , или . (26) При малом изменении состояния системы, соответственно, , или , или , - теплота, вызывающая малое изменение температуры тела. Коэффициенты пропорциональности - теплоемкость тела, - молярная теплоемкость вещества,
- удельная теплоемкость вещества. Т.к. число молей , то . Молярная и удельная теплоемкости зависят от природы вещества, температуры и от вида термодинамического процесса. Теплоемкость тела зависит также от его массы. Твердые тела и жидкости обычно характеризуют удельной теплоемкостью, а газы – молярной. При изменении агрегатного состояния вещества: плавлении (кристаллизации), кипении (конденсации), когда подводимое тепло тратится на разрыв связей между молекулами и изменения температуры вещества не происходит, теплоту записывают в виде: , или , (27) - удельная теплота кипения и - удельная теплота плавления вещества.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (576)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |