Что такое внутренняя энергия идеального газа?

Вопросы для защиты лабораторной работы №6

 

Что такое идеальный газ?

Идеальный газ - это модель газа, в которой не учитывается взаимодей­ствие частиц газа (атомов, молекул), т.е. средняя кинетическая энергия частиц много больше потенциальной энергии их взаимодействия.

Молекулы идеального газа движутся хаотически и взаимодействуют ме­жду собой только при соударениях.

 

Что такое внутренняя энергия идеального газа?

Поскольку потенциальная энергия взаимодействия молекул идеального газа пренебрежимо мала, суммарная энергия всех молекул идеального газа складывается из их кинетических энергий. Эту энергию принято называть внутренней энергией идеального газа.

Какие параметры состояния идеального газа вам известны?Перечислите их.

Состояние некоторой массы идеального газа можно охарактеризовать тремя величинами - температурой Г, давлением Р и объёмом V. Эти величины принято называть параметрами состояния.

Напишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Назовите входящие в него величины.

.

Полученное выражение называется основным уравнением молекулярно-кинетической теории.

Напишите уравнение Менделеева-Клапейрона. Назовите входящие в

Него величины.

 

.

Это выражение также называют уравнением Менделеева–Клапейрона, поскольку именно эти учёные получили данное уравнение.

Что такое молярная масса? Как определить её значение с помощью

Периодической таблицы Менделеева?

Что такое число степеней свободы?

Число степеней свободы – это число независимых между собой возможных перемещений механической системы.

 

Сформулируйте закон равномерного распределения энергии по

Степеням свободы.

Но если на каждое из независимых перемещений приходится энергии поступательного движения, то и на каждую степень свободы поступательного движения приходится такая же доля энергии, равная .(для макросистемы в состоянии равновесия на каждую степень свободы поступательного и вращательного движения приходится в среднем кинетическая энергия )

Сколько степеней свободы имеет одноатомная молекула? Как они

Называются?

Молекулы одноатомного идеального газа три поступательных степени свободы.

Сколько степеней свободы имеет двухатомная молекула? Как они

Называются? Сколько степеней свободы приходится на каждую

Категорию?

Число степеней свободы двухатомной молекулы равно 5.

три поступательных степени свободы и две вращательных

Сколько степеней свободы имеет трёхатомная молекула? Как они

Категорию?

три поступательных степени свободы и три вращательных

Математическое выражение.

Поэтому внутреннюю энергию замкнутых систем можно изменить, сообщая системе энергию путём теплообмена или путём совершения работы над системой:

dU =d Q +d¢ A,

где dU – приращение внутренней энергии системы, d Q – элементарное количество тепла, переданное системе, d¢ A – элементарная работа, совершённая над системой внешними силами.

Полученное выражение и называется первое начало термодинамики.

Что такое изопроцессы?

Если в ходе процесса один из параметров состояния остаётся постоянным, его называют изопроцессом. Масса газа в ходе изопроцесса не изменяется.

Адиабатическом процессе.

Это процесс, идущий при постоянной массе газа и отсутствии теплообмена (d Q =0).

Все остальные параметры состояния могут изменяться.

 

Газа?

 

Изотермическому процессу.

d Q =d A.

Тепло, полученное системой при изотермическом процессе, идёт на совершение работы против внешних сил.

Процессе?

 

Изотермическом процессе?

Полученое газом количество теплоты расходуется на совершение газом работы:

Q = ∆ U + A = A,

 

Изохорическому процессу.

d U =d Q.

всё тепло, сообщённое системе при изохорическом процессе, идёт на приращение внутренней энергии системы, т.е. на нагрев системы.

 

Процессе?

Изохорический процесс идёт при постоянном объёме. Следовательно, приращение объёма dV =0. Но тогда и работа не совершается: d¢ A =0.

 

Изохорическом процессе?

Изобарическому процессу.

dU =d Q +d¢ A.

Тепло, сообщённое системе и совершённая над ней работа идут на приращение внутренней энергии системы.

 

Процессе?

Работа, совершённая газом при изобарическом процессе равна

.

 

Изобарическом процессе?

.

Адиабатическому процессу.

dU =-d A.

Прочесть формулировку первого начала в данном случае можно так: работа, совершённая над системой, идёт на приращение внутренней энергии.

Процессе?

При адиабатическом процессе – dU =d A, поэтому работу можно рассчитать и по такой формуле:

Напишите уравнение Майера.

.

Вопросы для защиты лабораторной работы №6

 

Что такое идеальный газ?

Идеальный газ - это модель газа, в которой не учитывается взаимодей­ствие частиц газа (атомов, молекул), т.е. средняя кинетическая энергия частиц много больше потенциальной энергии их взаимодействия.

Молекулы идеального газа движутся хаотически и взаимодействуют ме­жду собой только при соударениях.

 

Что такое внутренняя энергия идеального газа?

Поскольку потенциальная энергия взаимодействия молекул идеального газа пренебрежимо мала, суммарная энергия всех молекул идеального газа складывается из их кинетических энергий. Эту энергию принято называть внутренней энергией идеального газа.