ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА.

Важной характеристикой термодинамической системы является ее внутренняя энергия U - энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (моле­кул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц. Из этого определения следует, что к внутренней энергии не относятся кинетическая энергия движения системы как целого и потенциальная энергия системы во внешних полях. Внутренняя энергия является однозначной функцией термодинамического состояния системы, т.е. в каждом состоянии система обладает вполне определенной внутренней энергией. При переходе системы из одного состояния в другое, изменение внутренней энергии определяется только разностью значений внутренней энергии этих состояний и не зависит от пути перехода. Внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема и определяется только его температурой. Для одного моля газа

U = (i/2).RT. (12.1.)

12.2. ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ МОЛЕКУЛЫ.

В ряде задач молекулу одноатомного газа рассматривают как матери­альную точку, которой приписывают три степени свободы поступательного движения. При этом энергию вращательного движения можно не учитывать.

Молекулу двухатомного газа это совокупность двух жестко связанных точек и имеет кроме трех степеней свободы поступательного движения имеет еще две степени вращательного движения, т.е. имеет пять степеней свободы.

Рис. 86. Модель двухатомной молекулы. Точка O совпадает с центром масс молекулы. Рис. 87. Вращение вокруг третьей оси (оси, проходящей через оба атома) лишено смысла. Таким образом, двухатомный газ обладает пятью степенями свободы (i = 5). Трехатомная и многоатомная нелинейные молекулы имеют шесть степеней свободы: три поступательных и три вращательных. Естественно, что жесткой связи между атомами не существует. Поэтому для реальных молекул необходимо учитывать также степени свободы колебательного движения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: