В каком тепловом процессе внутренняя энергия идеального газа?

7 ответов на вопрос “В каком тепловом процессе внутренняя энергия идеального газа?”

  1. Voodoogor Ответить

    Она включает энергию, которая возникает, как результат взаимодействия и перемещения частиц, составляющих сложные частицы. К внутренней энергии относят кинетическую энергию, связанную с перемещением центра масс системы (движение системы как целого), потенциальную энергию системы во внешнем поле. Условно считают, что изменение внутренней энергии является положительным, если внутренняя энергия системы растет, и отрицательной, при уменьшении внутренней энергии.
    Обычно внутреннюю энергию в термодинамике обозначают буквой U.
    В идеальном газе взаимная потенциальная энергия молекул равна нулю, внутренняя энергия его равна сумме кинетических энергий молекул:

    где i – число степеней свободы молекулы идеального газа; m – масса газа; – молярная масса газа; — постоянная Больцмана; – число Авогадро; – универсальная газовая постоянная; – количество вещества; T – температура по абсолютной шкале. Внутренняя энергия идеального газа определена его термодинамической температурой (T) и пропорциональна массе.
    Внутренняя энергия является функцией состояния, что означает: при любом переходе из одного состояния в другое изменение внутренней энергии () будет равно:

    где – внутренняя энергия первого состояния системы; – внутренняя энергия второго состояния. не зависит от хода процесса.
    Внутренняя энергия смеси из m идеальных газов равна сумме внутренних энергий газов (), составляющих эту смесь:

    Внутренняя энергия и первое начало термодинамики

    Внутренняя энергия системы может изменяться в результате проведения различных процессов, например, при совершении над системой работы или отведения (подведения) от нее тепла. При превращении энергии выполняется закон сохранения, который в термодинамике носит название первого начала:

    где Q – количество теплоты, полученное системой; A – работа, которую совершает система против внешних сил.

    Примеры решения задач

  2. Mandarintv Ответить

    А) В адиабатном;
    Б) В изобарном;
    В) В изотермическом;
    Г) В изохорном;
    Д) Во всех указанных;
    286.В кастрюле, на газу, нагревается вода. Температура кипения жидкости повысится, если:
    А) Накрыть кастрюлю с водой крышкой;
    Б) Увеличить пламя газовой горелки;
    В) Уменьшить пламя газовой горелки;
    Г) Добавить поваренной соли в воду;
    В каких телах (твердых, жидких или газообразных) происходит диффузия?
    А) Только в газах;
    Б) Только в жидкостях;
    В) В твердых, жидких и газообразных телах;
    Г) Только в твердых телах;
    Какое явление объясняет распространение запаха в комнате?
    А) Диффузия;
    Б) Конвекция;
    В) Теплопроводность;
    Г) Диффузия и конвекция;
    Как зависит скорость диффузии от температуры для данного агрегатного состояния вещества?
    А) Не зависит;
    Б) Увеличивается с повышением температуры;
    В) Уменьшается с повышением температуры;
    Г) Ответ неоднозначный;
    Какие силы межмолекулярного взаимодействия являются преобладающими при растяжении твердого тела?
    А) Силы отталкивания;
    Б) Силы притяжения;
    В) Силы отталкивания равны силам притяжения;
    Г) Ответ неоднозначный;
    291.Два тела находятся в тепловом равновесии, если у них одинаковые:
    А) Агрегатные состояния;
    Б) Молярные массы;
    В) Средние квадраты скорости теплового движения молекул;
    Г) Плотности;
    Какими условиями определяется агрегатное состояние вещества?
    А) Температурой;
    Б) Влажностью;
    В) Давлением;
    Г) Давлением и температурой;
    Д) Освещенностью;
    Как изменится энергия теплового движения молекул газа при его охлаждении до нуля градусов (по Цельсию)?
    А) Уменьшится до нуля;
    Б) Не изменится;
    В) Увеличится;
    Г) Уменьшится, но не до нуля;
    Почему в кастрюлях-скороварках пища готовится гораздо быстрее?
    А) Давление повышается;
    Б) Температура кипения воды возрастает;
    В) Вода не испаряется;
    Г) Температура кипения воды понижается;
    Как изменится внутренняя энергия идеального газа при изотермическом сжатии?
    А) Останется неизменной;
    Б) Увеличится;
    В) Уменьшится;
    Г) Может принять любое значение;
    Д) У идеального газа она всегда равна нулю;
    Вычислите количество теплоты, полученное газом, если при уменьшении внутренней энергии на 100 Дж газ совершил работу 500 Дж?
    А) 100 Дж;
    Б) 400 Дж;
    В) 500 Дж;
    Г) 600 Дж;
    Что доказывает, что между молекулами существует сила притяжения?
    А) Газ оказывает давление на стенки сосуда;
    Б) Диффузия;
    В) Существование жидкостей и твердых тел;
    Г) Броуновское движение;
    Как движутся молекулы в газах?
    А) Восновном колеблются;
    Б) В основном вращаются;
    В) В основном движутся поступательно;
    Г) Движутся поступательно и вращаются;

  3. Kelegas Ответить

    Наука о тепловых явлениях называется термодинамика. Термодинамика исходит из наиболее общих закономерностей тепловых процессов и свойств макроскопических систем.
    При изучении основ термодинамики необходимо помнить следующие определения. Физическая система, состоящая из большого числа частиц — атомов или молекул, которые совершают тепловое движение и, взаимодействуя между собой, обмениваются энергиями, называется термодинамической системой.
    Состояние термодинамической системы определяется макроскопическими параметрами, например удельным объемом, давлением, температурой.
    Термодинамика рассматривает изолированные системы тел, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия. Это означает, что в таких системах прекратились все наблюдаемые макроскопические процессы. Важным свойством термодинамически равновесной системы является выравнивание температуры всех ее частей.
    Термодинамика рассматривает только равновесные состояния, т.е. состояния, в которых параметры термодинамической системы не меняются со временем.
    Если термодинамическая система была подвержена внешнему воздействию, то в конечном итоге она перейдет в другое равновесное состояние. Такой переход называется термодинамическим процессом.
    Термодинамическим процессом называется переход системы из начального состояния в конечное через последовательность промежуточных состояний.
    Процессы бывают обратимыми и необратимыми.
    Обратимым называется такой процесс, при котором возможен обратный переход системы из конечного состояния в начальное через те же промежуточные состояния, чтобы в окружающих телах не произошло никаких изменений. Обратимый процесс является физической абстракцией. Примером процесса, приближающегося к обратимому, является колебание тяжелого маятника на длинном подвесе. В этом случае кинетическая энергия практически полностью превращается в потенциальную, и наоборот. Колебания происходят долго без заметного уменьшения амплитуды ввиду малости сопротивления среды и сил трения.
    Любой процесс, сопровождаемый трением или теплопередачей от нагретого тела к холодному, является необратимым. Примером необратимого процесса является расширение газа, даже идеального, в пустоту. Расширяясь, газ не преодолевает сопротивления среды, не совершает работы, но, для того чтобы вновь собрать все молекулы газа в прежний объем, т. е. привести газ в началь­ное состояние, необходимо затратить работу. Таким образом, все реальные процессы являются необратимыми.
    Изменение внутренней энергии газа в процессе теплообмена и совершаемой работы.
    Одним из важнейших понятий термодинамики является внутренняя энергия тела. Все макроскопические тела обладают энергией, заключенной внутри самих тел. С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.
    Внутренняя энергия – это сумма энергий молекулярных взаимодействий и энергии теплового движения молекул.
    В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и не зависит от объема (закон Джоуля).
    Молекулярно-кинетическая теория приводит к следующему выражению для внутренней энергии одного моля идеального одноатомного газа (гелий, неон и др.), молекулы которого совершают только поступательное движение:
    Поскольку потенциальная энергия взаимодействия молекул зависит от расстояния между ними, в общем случае внутренняя энергия
    U тела зависит наряду с температурой T также и от объема V: U = U(T, V).
    Таким образом, внутренняя энергия системы зависит только от её состояния и является однозначной функцией состояния, внутренняя энергия U тела однозначно определяется макроскопическими параметрами, характеризующими состояние тела. Она не зависит от того, каким путем было реализовано данное состояние.
    Внутреннюю энергию тела можно изменить разными способами:
    Совершение механической работы.
    Теплообмен.

    Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу (положительную или отрицательную).
    Например, газ подвергается сжатию в цилиндре под поршнем площадью S. Поршень, сжимая газ, движется с некоторой скоростью v. Молекулы газа, беспорядочно двигаясь, ударяются о поршень. После упругого удара молекулы о поршень скорость молекулы возрастает, а значит возрастает и её кинетическая энергия, что приводит к увеличению внутренней энергии газа.
    При сжатии газа его внутренняя энергия увеличивается за счет совершения поршнем механической работы. При расширении газа его внутренняя энергия уменьшается, превращаясь в механическую энергию поршня.
    При сжатии газа внешние силы совершают над газом некоторую положительную работу A’.
    В то же время силы давления, действующие со стороны газа на поршень, совершают работу
    A = –A’.
    Если объем газа изменился на малую величину ?V, то газ совершает работу pS?x = p?V, где p – давление газа, S – площадь поршня, ?x – его перемещение.
    При расширении работа, совершаемая газом, положительна, при сжатии – отрицательна.
    В общем случае при переходе из некоторого начального состояния (1) в конечное состояние (2) работа газа выражается формулой:

    или в пределе при ?Vi > 0:
    Работа численно равна площади под графиком процесса на диаграмме (p, V):

    Величина работы зависит от того, каким путем совершался переход из начального состояния в конечное. На рис. 2 изображены три различных процесса, переводящих газ из состояния (1) в состояние (2). Во всех трех случаях газ совершает различную работу.

    Рисунок 2.
    Три различных пути перехода из состояния (1) в состояние (2).
    Во всех трех случаях газ совершает разную работу, равную площади под графиком процесса.
    Процессы, изображенные на рис. 2, можно провести и в обратном направлении; тогда работа A просто изменит знак на противоположный.
    Процессы которые можно проводить в обоих направлениях, называются обратимыми.
    В отличие от газа, жидкости и твердые тела мало изменяют свой объем, так что во многих случаях работой, совершаемой при расширении или сжатии, можно пренебречь. Однако, внутренняя энергия жидких и твердых тел также может изменяться в результате совершения работы. При механической обработке деталей (например, при сверлении) они нагреваются. Это означает, что изменяется их внутренняя энергия.
    Внутренняя энергия тела может изменяться не только в результате совершаемой работы, но и вследствие теплообмена.
    При тепловом контакте тел внутренняя энергия одного из них может увеличиваться, а внутренняя энергия другого – уменьшаться. В этом случае говорят о тепловом потоке от одного тела к другому. Передача энергии от одного тела другому в форме тепла может происходить только при наличии разности температур между ними.
    Приведем в соприкосновение два тела с раз­ными температурами. Пусть температура первого тела выше, чем второго. В результате обмена энергиями температура пер­вого тела уменьшается, а второго — увеличивается. В рассмат­риваемом примере кинетическая энергия хаотического движе­ния молекул первого тела переходит в кинетическую энергию хаотического движения молекул второго тела.
    Тепловой поток всегда направлен от горячего тела к холодному.
    Процесс передачи внутренней энергии без совершения меха­нической работы называется теплообменом.
    Мерой энергии, полу­чаемой или отдаваемой телом в процессе теплообмена, служит физическая величина, называемая количеством теплоты.
    Количеством теплоты Q, полученной телом, называют изменение внутренней энергии тела в результате теплообмена.
    Количество теплоты Q является энергетической величиной. В СИ количество теплоты измеряется в единицах механической работы – джоулях (Дж).
    До введения СИ количество теплоты выражали в калориях.
    Калория – это количество теплоты, необходимое для нагревания 1 г дистиллиро­ванной воды на 1°С, от 19,5°С до 20,5°С.
    Единица, в 1000 раз большая калории, называется килокалорией (1 ккал = 1000 кал). Соотношение между единицами: 1 кал =4,19 Дж.
    Если в результате теплообмена телу передается некоторое количество теплоты, то внутренняя энергия тела и его температура изменяются.
    Чтобы нагреть тело массой m от температуры t1 до температуры t2 ему необходимо сообщить количество теплоты
    Q = cm(t2 – t1)
    Количество теплоты Q, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 К называют удельной теплоемкостью вещества c.
    c = Q / (m?T).
    Во многих случаях удобно использовать молярную теплоемкость C:
    C = M · c, где M – молярная масса вещества.
    При передаче тепла от одного тела к другому всегда выполняется уравнение теплового баланса, по которому количество теплоты Q1, отданное первым телом, равно количеству теплоты Q2, полученному вторым телом.
    Q1 = Q2
    Теплота и работа являются не видом энергии, а формой ее передачи, они существуют лишь в процессе передачи энергии.
    В реальных условиях оба способа передачи энергии системе в форме работы и форме теплоты обычно сопутствуют друг другу.
    Первое начало термодинамики.
    На рисунке изображены энергетические потоки между термодинамической системой и окружающими телами. в результате теплообмена и совершаемой работы:

    Величина Q > 0, если тепловой поток нправлен в сторону термодинамической системы. Величина A > 0, если система совершает положительную работу над окружающими телами.
    Если система обменивается теплом с окружающими телами и совершает работу (положительную или отрицательную), то изменяется состояние системы, то есть изменяются ее макроскопические параметры (температура, давление, объем).
    Процессы теплообмена и совершения работы сопровождаются изменением ?U внутренней энергии системы.
    Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Он формулируется следующим образом:
    Изменение ?U внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами.
    ?U = Q – A.
    Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме:
    Q = ?U + A.
    Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.
    Первый закон термодинамики является обобщением опытных фактов. Согласно этому закону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание).
    При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. Она лишь превращается из одной формы в другую. Этот экспериментально установленный факт выражает фундаментальный закон природы – закон сохранения и превращения энергии.
    Задачи для самостоятельного решения ( Дмитриева В.Ф. Задачи по физике)

  4. Lailv Ответить


    (4.13)
    Для произвольного количества газа внутренняя энергия определяется как произведение его массы на удельную внутреннюю энергию этого газа

    (4.14)
    где m – масса газа в кг,
    U – полная внутренняя энергия идеального газа.
    Если система состоит из нескольких различных по физическим свойствам газов, то, подчиняясь закону сложения (аддитивности), его полная внутренняя энергия будет определяться суммой внутренних энергий компонентов газовой смеси

    (4.15)
    где n – число компонентов газа в системе.
    Полученные уравнения внутренней энергии идеального газа (4.12) – (4.15) указывают на то, что внутренняя энергия идеального газа зависит только от абсолютной температуры газа и числа степеней свободы движения его молекул

    или

    (4.16)
    РАБОТА ГАЗА

    Теплота

    Внутренняя энергия термодинамической системы может изменяться двумя способами: посредством совершения работы над системой и посредствомтеплообмена с окружающей средой. Энергия, которую получает или теряет тело в процессе теплообмена с окружающей средой, называетсяколи?чеством теплоты? или просто теплотой. Теплота — это одна из основных термодинамических величин. Количество теплоты входит в стандартные математические формулировки первого и второго начал термодинамики.
    Для изменения внутренней энергии системы посредством теплообмена также необходимо совершить работу. Однако это не макроскопическая работа, которая связана с перемещением границы системы. На микроскопическом уровне эта работа складывается из работ сил, действующих на молекулы системы на границе контакта более нагретого тела с менее нагретым, то есть энергия передаётся посредством столкновений молекул.
    Количество теплоты не является функцией состояния, и количество теплоты, полученное системой в каком-либо процессе, зависит от способа, которым она была переведена из начального состояния в конечное.
    Единица измерения в Международной системе единиц (СИ) — джоуль. Как единица измерения теплоты используется также калория. В Российской Федерации калория допущена к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «промышленность».

    Содержание

    Рассмотрим систему, состоящую из двух тел и . Предположим, что тело заключено почти полностью в жёсткую адиабатическую оболочку, так что оно не способно совершать макроскопическую работу, а обмениваться теплом (то есть энергией) посредством микроскопических процессов может лишь с телом .
    Предположим, что тело также заключено в адиабатическую оболочку почти полностью, так что для него возможен теплообмен лишь с , но не будем предполагать, что оболочка жёсткая. Количеством теплоты, сообщённой телу в некотором процессе, будем называть величину , где — изменение внутренней энергии тела . Согласно закону сохранения энергии,

    где — макроскопическая работа внешних сил над телом . Если учесть, что

    где — работа, совершённая телом , то по закону сохранения энергии можно придать форму первого начала термодинамики:

    Из первого начала термодинамики следует корректность введённого определения количества теплоты, то есть независимость соответствующей величины от выбора пробного тела и способа теплообмена между телами. Заметим, что для определения количества теплоты необходимо пробное тело, в противном случае первое начало теряет смысл содержательного закона и превращается в определение количества теплоты (весьма бесполезное в таком виде). При определении количества теплоты независимо от и первое начало становится содержательным законом, допускающим экспериментальную проверку.
    Отметим, что, как и совершённая работа, количество переданной теплоты зависит от конкретного процесса, совершённого над телом.

  5. AlsoZo Ответить

    Основы термодинамики
    Термодинамика изучает процессы и явления, происходящие в природе и технике, с точки зрения преобразования энергии, в том числе внутренней энергии тел.
    Термодинамическая система – это совокупность тел, способных обмениваться энергией между собой и с другими системами. Замкнутая термодинамическая система не обменивается энергией с другими системами.
    Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом, поэтому любое тело обладает внутренней энергией.
    Внутренняя энергия — это величина, характеризующая собственное состояние тела, т. е. энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (молекул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц.
    Внутренняя энергия идеального газа складывается только из энергии движения молекул, так как взаимодействием молекул можно пренебречь. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле U = 3/2 • m/М • RT. Внутренняя энергия одного моля одноатомного идеального газа:

    Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: путем теплопередачи и путем совершения механической работы
    Теплопередача — это изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым. Теплопередача бывает трех видов: теплопроводность (непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела); конвекция (перенос энергии потоками жидкости или газа) и излучение (перенос энергии электромагнитными волнами). Мерой переданной энергии при теплопередаче является количество теплоты (Q). Принято считать, что Q > 0, если тело получает энергию, и Q < 0, если тело отдает свою энергию
    При совершении механической работы должно происходить направленное перемещение тел под действием сил, например, перемещение поршня в цилиндре с газом. Если газ расширяется, то сила давления газа на поршень совершает положительную работу (A > 0) за счет внутренней энергии газа. Если внешние силы больше силы давления газа, то газ сжимается и работа газа будет отрицательной (A < 0), при этом внутренняя энергия увеличивается.
    При изобарном нагреваниигаз совершает работу над внешними силами , где V1 и V2 — начальный и конечный объемы газа. Если процесс не является изобарным, величина работы может быть определена площадью фигуры ABCD, заключенной между линией, выражающей зависимость p(V), и начальным и конечным объемами газа V

    Первый закон термодинамики :
    изменение внутренней энергии замкнутой системы равно сумме количества теплоты, переданной системе, и работы внешних сил, совершенной над системой. ,

  6. Gravelweaver Ответить

    Термодинамика – это наука о тепловых явлениях. В противоположность молекулярно-кинетической теории, которая делает выводы на основе представлений о молекулярном строении вещества, термодинамика исходит из наиболее общих закономерностей тепловых процессов и свойств макроскопических систем. Выводы термодинамики опираются на совокупность опытных фактов и не зависят от наших знаний о внутреннем устройстве вещества, хотя в целом ряде случаев термодинамика использует молекулярно-кинетические модели для иллюстрации своих выводов.
    Термодинамика рассматривает изолированные системы тел, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия. Важным свойством термодинамически равновесной системы является выравнивание температуры всех ее частей.
    Если термодинамическая система была подвержена внешнему воздействию, то в конечном итоге она перейдет в другое равновесное состояние. Такой переход называется термодинамическим процессом. Если процесс протекает достаточно медленно (в пределе бесконечно медленно), то система в каждый момент времени оказывается близкой к равновесному состоянию.
    Одним из важнейших понятий термодинамики является внутренняя энергия тела. Все макроскопические тела обладают энергией, заключенной внутри самих тел. С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении.
    Молекулярно-кинетическая теория приводит к следующему выражению для внутренней энергии U идеального одноатомного газа (гелий, неон и др.), молекулы которого совершают только поступательное движение:
    , (8.1)
    где E – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа; m – масса газа; M – молярная масса газа; NA – число Авогадро; R – универсальная газовая постоянная; Т – абсолютная температура газа; p – давление газа; V – объем газа.
    Таким образом, внутренняя энергия U идеального газа однозначно определяется макроскопическими параметрамиp V и Т, характеризующими состояние газа. Она не зависит от того, каким путем было реализовано данное состояние. Принято говорить, что внутренняя энергия является функцией состояния. Внутренняя энергия газа зависит только от массы газа (количества вещества ) и температуры газа. Нельзя говорить, что внутренняя энергия зависит от давления и объема газа. Эти параметры газа могут меняться, но внутренняя энергия газа при этом может оставаться постоянной (например, в изотермическом процессе). Изменение внутренней энергии идеального газа, равное
    , (8.2)
    определяется температурами начального и конечного состояния газа и не зависит от процесса.
    У реальных газов, жидкостей и твердых тел средняя потенциальная энергия взаимодействия молекул не равна нулю, ее необходимо учитывать при определении полной внутренней энергии тела. Средняя потенциальная энергия взаимодействия молекул газа зависит от среднего расстояния между молекулами, а значит, от объема газа. Следовательно, внутренняя энергия реального газа зависит не только от массы и температуры, но и от объема газа.

  7. Gramath Ответить

    Термодинамика – это наука о тепловых явлениях. В противоположность молекулярно-кинетической теории, которая делает выводы на основе представлений о молекулярном строении вещества, термодинамика исходит из наиболее общих закономерностей тепловых процессов и свойств макроскопических систем. Выводы термодинамики опираются на совокупность опытных фактов и не зависят от наших знаний о внутреннем устройстве вещества, хотя в целом ряде случаев термодинамика использует молекулярно-кинетические модели для иллюстрации своих выводов.
    Термодинамика рассматривает изолированные системы тел, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия. Это означает, что в таких системах прекратились все наблюдаемые макроскопические процессы. Важным свойством термодинамически равновесной системы является выравнивание температуры всех ее частей.
    Если термодинамическая система была подвержена внешнему воздействию, то в конечном итоге она перейдет в другое равновесное состояние. Такой переход называется термодинамическим процессом. Если процесс протекает достаточно медленно (в пределе бесконечно медленно), то система в каждый момент времени оказывается близкой к равновесному состоянию. Процессы, состоящие из последовательности равновесных состояний, называются квазистатическими.
    Одним из важнейших понятий термодинамики является внутренняя энергия тела. Все макроскопические тела обладают энергией, заключенной внутри самих тел. С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении. Отсюда вытекает закон Джоуля, подтверждаемый многочисленными экспериментами.
    Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и не зависит от объема
    Молекулярно-кинетическая теория приводит к следующему выражению для внутренней энергии одного моля идеального одноатомного газа (гелий, неон и др.), молекулы которого совершают только поступательное движение:

    Поскольку потенциальная энергия взаимодействия молекул зависит от расстояния между ними, в общем случае внутренняя энергия U тела зависит наряду с температурой T также и от объема V:
    U = U (T, V).
    Таким образом, внутренняя энергия U тела однозначно определяется макроскопическими параметрами, характеризующими состояние тела. Она не зависит от того, каким путем было реализовано данное состояние. Принято говорить, что внутренняя энергия является функцией состояния.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *