Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 45 стр.

        Внутренняя энергия данной массы идеального газа зависит лишь от од-
ного макроскопического параметра — термодинамической температуры.
        Используя уравнение Клапейрона—Менделеева, можно представить
выражение для внутренней энергии идеального одноатомного газа в виде
        U=3/2pV.
        Газ называют двухатомным, если каждая его молекула состоит из двух
атомов.
        Каждый атом может двигаться по трем направлениям, поэтому полное
число возможных направлений движения молекулы равно 6.
        Связь, существующая между атомами в двухатомной молекуле,
уменьшает число степеней свободы на единицу. Поэтому число степеней сво-
боды для двухатомной молекулы равно пяти.
        Средняя кинетическая энергия двухатомной молекулы равна 5/2kT.
Соответственно внутренняя энергия идеального двухатомного газа может
быть рассчитана следующим образом:
        U=5/2 m/MRT=5/2pV.
        Формулы для внутренней энергии идеального газа можно обобщить:
        U=i/2 m/M RT=i/2pV,
        где i — число степеней свободы молекул газа (i = 3 одноатомного газа и
i= 5 для двухатомного газа).
        Изменение внутренней энергии. Изменение температуры тела приво-
дит к изменению его внутренней энергии.
        Изменение внутренней энергии равно разности ее конечного U2 и на-
чального U1 значений.
        Существует два способа изменения внутренней энергии системы: теп-
лообмен и совершение работы.
        Теплообмен — процесс передачи энергии от одного тела к другому
без совершения работы.
        Мерой такой передачи энергии является количество теплоты.
        Количество теплоты, получаемое телом, — энергия, передаваемая
телу извне в результате теплообмена.
        При нагревании тела увеличиваются его температура и внутренняя
энергия .
        Для уменьшения внутренней энергии тела можно привести его в кон-
такт с более холодным телом. В результате теплообмена температура и внут-
ренняя энергия горячего тела уменьшаются, но работа не совершается, так как
тела не перемещаются.
        За счет изменения внутренней энергии тела при теплообмене не мо-
жет совершаться работа.
        За счет совершения работы может происходить увеличение температу-
ры и внутренней энергии системы, например, при вращении лопастей в жид-
кости и сжатии газа в сосуде.
        При сжатии газа поршень передает молекулам газа часть своей кинети-
ческой энергии, в результате чего газ нагревается.


                                     45