Физика. Методические указания. Иванов А.С - 127 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

127
кулами и внутримолекулярную энергию. В случае идеального газа потенциаль-
ная энергия взаимодействия молекул и внутримолекулярная энергия не учиты-
ваются. Для идеальных газов внутренняя энергия представляет суммарную ки-
нетическую энергию теплового движения всех молекул. Согласно молекуляр-
но-кинетической теории газов, внутренняя энергия идеального газа равна
,RT
mi
U
μ
=
2
(3)
где
т
−
масса газа, кг; μ
−
масса одного моля, кг/моль; R
−
универсальная газо-
вая постоянная, Дж/(моль К);
Т
−
абсолютная температура, К; i
−
число сте-
пеней свободы молекулы.
Под числом степеней свободы
i понимается число независимых коорди-
нат, определяющих положение молекулы в пространстве. Молекула одноатом-
ного газа имеет 3 степени свободы поступательного движения (
i=3). Опыты по
измерению теплоемкостей показывают, что взаимные колебания атомов внутри
сложных молекул возбуждаются только при сравнительно высоких температу-
рах. В связи с чем при комнатной температуре атомы считаются жестко связан-
ными между собой, поэтому молекулы двух-, трех- и многоатомных газов мо-
гут совершать только поступательное и вращательное движения и, таким
обра-
зом, имеют:
а) молекула двухатомная
i=5 (три степени свободы поступательного и
две степени свободы вращательного движений);
б) молекула трехатомная и многоатомная
i=6 (три степени поступатель-
ного и три степени вращательного движений).
Для адиабатического процесса, как следует из первого начала термоди-
намики:
Q=ΔU+A,
или
А= -ΔU . (4)
Таким образом, при адиабатическом расширении газ совершает работу
за счет уменьшения внутренней энергии и температура газа при этом в соответ-

Страницы