Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 95 стр.

     dQ = CP·dT = CV dT + R dT = (CV + R)dT,
                                                    P
откуда
                 CР = CV + R.              (5.30)            1     2
     На (5.30) видно, что CР и CV отличаются                  T1    T2
друг от друга на постоянную величину и что
CР > CV . Прирост температуры при изобарном
нагревании меньше, чем при изохорном, так             T2>T1
как часть энергии в первом случае идет на
совершение работы против внешних сил.
     В выражении (5.28) число 3 означает, что
молекула     одноатомного     газа   подобна  0   V1          V2     V
материальной точке и имеет три степени
свободы, т.е. ее положение и движение в            Рис. 5.11
пространстве     можно       задать    тремя
независимыми координатами. В более общем виде выражения (5.28) и (5.30)
должны быть записаны в следующем образом:
                              i                     i2
                       CV      R,           CP        R,         (5.31)
                              2                      2
где i – число степеней свободы молекулы газа.
       Энергия, приходящаяся на одну степень свободы, равна ½ кТ.
       Если молекула газа состоит из двух и более атомов, то она может
участвовать как в поступательном, так и во вращательном движении вокруг
трех взаимно перпендикулярных осей. В этом случае число степеней свободы
увеличивается и составляет 5 и 6, соответственно.
       В частном случае двухатомной молекулы идеального газа, когда
размерам атомов, составляющих молекулу, можно пренебречь, следует
учитывать только 2 степени свободы для вращательного движения, т.е. такая
молекула имеет всего 5 степеней свободы.

                          Адиабатный процесс

     В адиабатном процессе газу не сообщается тепло извне (dQ = 0), но
другие взаимодействия с внешним миром возможны (можно, например,
увеличить или уменьшить внешнее давление), поэтому газ нельзя считать
замкнутой системой.
     Применительно к адиабатному процессу первое начало термодинамики
можно записать в виде:
                    dU + dA = 0      или    dA = –dU.              (5.32)
Иначе говоря, работа может совершаться только за счет изменения внутренней
энергии газа. Если dA>0, то внутренняя энергия будет уменьшаться, т.е. газ
охлаждается.

94