Составители:
Рубрика:
Внутренняя энергия
Важнейшей характеристикой макросистемы является внутренняя энергия
U, которая состоит из:
• суммарной кинетической энергии хаотического движения молекул;
• потенциальной энергии взаимодействия всех молекул системы;
• внутренней энергии частиц, составляющих систему: молекул, атомов,
ядер.
Внутренняя энергия является
функцией состояния системы, т.е. не
зависит от предыстории системы. При изменении состояния приращение
внутренней энергии
Δ
U=U
2
−
U
1
не зависит от вида процесса, а определяется
только конечным и начальным состояниями системы.
Отметим, что количество тепла Q, передаваемое системе, и работа A, ею
совершаемая, существенным образом зависят от процесса, т.е. являются
функциями процесса, а не функциями состояния макросистемы.
Внутренняя энергия идеального газа определяется средней энергией
молекул газа
<
ε
> и их числом N =
ν⋅
N , где
ν
− число молей, N
A A
− число
Авогадро (
N
A
= 6.02
⋅
10
23
моль
-1
): U = N
⋅
<
ε
>
Средняя энергия молекулы <ε> зависит только от температуры газа и
числа степеней свободы, которое равно числу независимых координат,
определяющих положение молекулы в пространстве. Одноатомная молекула
имеет только три степени свободы, соответствующие поступательному
движению:
i=i
пост
=3. С вращательным движением связаны вращательные
степени свободы, число которых
(i
вр
) равно двум для двухатомной (или
линейной) молекулы и трем для многоатомной (нелинейной) молекулы.
28
Согласно теореме о равнораспределении энергии по степеням свободы,
средняя кинетическая энергия, приходящаяся в условиях теплового равновесия
28
Для молекул с упругой связью между атомами необходимо ввести колебательные степени свободы:
для N-атомной молекулы i
кол
= 3N − (i + i
пост вр
).
79
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- …
- следующая ›
- последняя »
