Внутрішня енергія реального газу

Внутрішня енергія реального газу U складається з кінетичної енергії теплового руху його молекул (визначає внутрішню енергію ідеального газу, що дорівнює U _к = C_VT для одного моля) і потенціальної енергії міжмолекулярної взаємодії U _n. Потенціальна енергія реального газу зумовлена лише силами притягання між молекулами, які приводять до виникнення внутрішнього тиску на газ Робота, яка витрачається для подолання сил притягання, що діють між молекулами газу, іде на збільшення потенціальної енергії системи, тобто або . Звідси знаходимо потенціальну енергію одного моля реального газу: . Знак "-" означає, що молекулярні сили, які створюють внутрішній тиск, є силами притягання. Тоді повна внутрішня енергія одного моля реального газу дорівнює .

Вона зростає зі збільшенням температури й об’єму газу.Якщо газ розширюється без теплообміну з навколишнім середовищем і не виконує роботу, то на підставі першого закону термодинаміки одержимо, що Отже, при адіабатичному розширенні без здійснення зовнішньої роботи внутрішня енергія газу не змінюється. Для ідеального газу це означає, що при адіабатному розширенні у вакуум (тобто без виконання роботи) його температура не змінюється Т ₁ = Т ₂. Для реального газу, з огляду на те, що для одного моля газу , одержуємо Оскільки V₂ > V₁,то T₁ >T₂, тобто реальний газ при адіабатному розширенні у вакуум охолоджується.

Дата добавления: 2015-05-23