Внутренняя энергия. Основные понятия термодинамики

Работа газа

Количество теплоты

Внутренняя энергия

Основные понятия термодинамики

Тема 2. Основы термодинамики

Термодинамика изучает тепловые свойства макроскопических тел без учёта их молекулярного строения.

С точки зрения МКТ внутренняя энергия макроскопического тела – это сумма кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул тела и потенциальных энергий взаимодействия всех этих молекул друг с другом.

– внутренняя энергия .

Вычисление внутренней энергии любого тела для элементарной физики невыполнимая задача из-за огромного числа молекул в макроскопических телах.

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа – это кинетическая энергия хаотического движения его молекул, т.к. молекулы идеального газа не взаимодействуют друг с другом, и их потенциальная энергия считается равной нулю.

.

Внутренняя энергия идеального одноатомного газапрямо пропорциональна его абсолютной температуре.

Внутренняя энергия данной массы газа зависит лишь от одного макроскопического параметра – термодинамической температуры и не зависит от других его макроскопических параметров.

Зная что ,получим: .

Используя уравнение состояния идеального газа получаем: .

О внутренней энергии газа судят только по температуре. Если температура газа не изменяется, то постоянной остаётся и его внутренняя энергия. Изменение внутренней энергии, независимо от того в каком процессе газ переходит из одного состояния в другое, определяется только изменением его температуры.

Внутренняя энергия идеального газа – является функцией его состояния.

- внутренняя энергия газа соответственно при температурах .

- изменение внутренней энергии при изменении температуры на

, таким образом .

Способы изменения внутренней энергии (способы перехода газа из состояния с одной температурой в состояние с другой температурой):

1. Совершение работы системой или над системой (нагревание при трении или сжатии, охлаждение при расширении).

2. Теплообмен (теплопередача) – процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы.

Виды теплопередачи

1. Теплопроводность – передача энергии от более нагретых тел или участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоят тела.

2. Конвекция – процесс теплообмена, осуществляемый путём переноса энергии потоками жидкости или газа.

3. Излучение – перенос энергии от одного тела к другому электромагнитными волнами.

Дата добавления: 2014-11-18