Механика и молекулярная физика. Берзин А.А - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

22
мической системы вводится понятие
внутренней энергии тела U.
Внутренняя энергия тела U – вся энергия тела за исключе-
нием кинетической энергии тела как целого и его потенциальной
энергии во внешнем поле. Таким образом, внутренняя энергия
тела включает:
•
Энергию хаотического теплового движения молекул;
•
Потенциальную энергию взаимодействия молекул;
•
Внутримолекулярную энергию.
В модели идеального газа молекулы рассматриваются как ма-
териальные точки, силы взаимодействия между которыми отсутст-
вуют. То есть внутренняя энергия идеального газа складывается из
кинетической энергии хаотического движения молекул (поступа-
тельного и вращательного) и энергии колебательного движения
атомов в молекуле. Если газ состоит из N молекул, каждая из кото-
рых обладает энергией, определяемой выражением (10.10), то для
внутренней энергии идеального газа U справедливо выражение:
kT
i
NNU
2
=〉〈=
ε
. (10.11)
Так как
A
N
R
k =
, то
RT
i
N
N
U
A
2
=
. Учтем, что
μ
m
N
N
A
=
(здесь m – масса газа,
μ
- масса моля газа). Тогда, окончательно,
для внутренней энергии идеального газа можно записать:
RT
im
U
2
μ
=
(10.12).
11. ТЕРМОДИНАМИКА. ПЕРВЫЙ ЗАКОН
ТЕРМОДИНАМИКИ
Как уже указывалось, термодинамика изучает свойства тер-
модинамических систем и протекающие в них процессы без учета
их микроскопического строения. Термодинамика строится на ос-
новании опытных законов, называемых
началами термодинами-
ки. Процессы рассматриваются с энергетической точки зрения. В
дальнейшем, в качестве исследуемой термодинамической систе-
мы рассматривается идеальный газ. 
                               22
мической системы вводится понятие внутренней энергии тела U.
     Внутренняя энергия тела U – вся энергия тела за исключе-
нием кинетической энергии тела как целого и его потенциальной
энергии во внешнем поле. Таким образом, внутренняя энергия
тела включает:
     • Энергию хаотического теплового движения молекул;
     • Потенциальную энергию взаимодействия молекул;
     • Внутримолекулярную энергию.
     В модели идеального газа молекулы рассматриваются как ма-
териальные точки, силы взаимодействия между которыми отсутст-
вуют. То есть внутренняя энергия идеального газа складывается из
кинетической энергии хаотического движения молекул (поступа-
тельного и вращательного) и энергии колебательного движения
атомов в молекуле. Если газ состоит из N молекул, каждая из кото-
рых обладает энергией, определяемой выражением (10.10), то для
внутренней энергии идеального газа U справедливо выражение:
                                 i
                  U = N 〈ε 〉 = N kT .                      (10.11)
                                 2
                   R              N i                     N     m
     Так как k =       , то U =       RT . Учтем, что         =
                   NA            NA 2                    NA μ
(здесь m – масса газа, μ - масса моля газа). Тогда, окончательно,
для внутренней энергии идеального газа можно записать:
                              mi
                          U=      RT                      (10.12).
                              μ2
         11. ТЕРМОДИНАМИКА. ПЕРВЫЙ ЗАКОН
                  ТЕРМОДИНАМИКИ
     Как уже указывалось, термодинамика изучает свойства тер-
модинамических систем и протекающие в них процессы без учета
их микроскопического строения. Термодинамика строится на ос-
новании опытных законов, называемых началами термодинами-
ки. Процессы рассматриваются с энергетической точки зрения. В
дальнейшем, в качестве исследуемой термодинамической систе-
мы рассматривается идеальный газ.

Страницы