Внутренняя энергия и ее свойства
Внутренняя энергия
Свойства: 1) Внутренняя энергия – однозначная функция термодинамического состояния системы, т.е. в каждом состоянии система обладает вполне определенной внутренней энергией, т.е. она не зависит от того, как система пришла в данное состояние. Т.е. изменение внутренней энергии определяется термодинамической разностью значений внутренней энергии этих состояний и не зависит от пути перехода. 2) 3) Изменение Введем понятие числа степеней свободы – это число независимых координат, полностью определяемых положение системы в пространстве. В ряде задач молекулы одноатомного газа решают как материальную точку, которая приписывает три степени свободы поступательного движения ( Независимо от общего числа степеней свободы молекул, три степени свободы всегда постоянные. Ни одна из постоянных степеней свободы не имеет пространства перед другими. Поэтому на каждую приходится в среднем одинаковая энергия равная
Для идеального газа
Для массы
|
– энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы и энергия взаимодействия этих частиц. Т.е. внутренняя энергия системы есть сумма кинетической энергии движения микрочастиц и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом:
. (72)
определена только для состояний термодинамического равновесия.
) или над системой совершается работа.
). Двух атомный газ имеет три степени свободы поступательного движения и две степени свободы вращательного движения (
) и т.д.
значения 
.
(73)
, следовательно, внутренняя энергия одного моля равна сумме кинетических энергий 
молекул:
(74)
:
. (75)
