Внутренняя энергия идеального газа

Термодинамика ­ это наука, описывающая          тепловые явления без учёта молекулярного          строения вещества – через макропараметры          (объём, давление и температуру). Внутренняя энергия ­ это суммарная энергия         составляющих его молекул.

m m  mV­mV  0' 0' (m V mV m)V' 2 E до k ( )  2 mV 2 2  mV 2 кЕ ( ) после  0

Т ~  Ек 3кЕ 2  kТ NkT ENU кЕNU 3 2 Na k  N   3 2   U  TkNa Внутренняя энергия U [Дж] U U U   TR 3 2   TR 5 2 Внутренняя энергия одноатомного газа Внутренняя энергия двухатомного  газа (Н2, О2, СО)  TR TR  3 6  2 Внутренняя энергия  трехатомного газа (СО2, СН4)

СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ теплопередача совершение работы теплопроводность  конвекция  излучение  процесс переноса  энергии от более  нагретых частей  тела к менее  нагретым,  осуществляемый  хаотически  движущимися  частицами тела  вид  теплопередачи,  при котором  внутренняя  энергия  передается  струями или  потоками  жидкости, или  газа  процесс переноса  энергии посредством  электромагнитного  излучения  Q +Q (получает) ­ Q (отдает)

А = F S cos α  +А, если cos  ­А, если cos   α > 0   α < 0

Найдите работу, которую совершит газ при изобарном  расширении.  => Работа газа при изобарном расширении. F’ – сила, с которой поршень действовал на газ. F – сила, с которой газ действовал на поршень. А’ – работа, совершенная над газом. А – работа газа.

При расширении газа работа, производимая  газом, положительна, т.к. сила давления  направлена в сторону перемещения  (расширения); при сжатии работа газа  отрицательна, т.к. сила и перемещение (сжатие)  направлены противоположно.  Расширение газа  Сжатие газа

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ изобарный процесс изотермический процесс  изохорный процесс  А = 0

В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 дм2  под поршнем массой 10 кг скользящим без трения находится воздух.  При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 20 см. Какую  работу совершил воздух, если наружное давление 100 кПа.  Решение Fт + Fгаз + Fпор = 0 Дано: S = 1 дм2 m = 10 кг Δh = 20 см р = 100 кПа А ­ ? СИ 10­2 м2 2∙10­2 м 105 Па

При уменьшении объёма одноатомного газа в 3,6 раза его  давление увеличилось на 20%. Во сколько раз изменилась  внутренняя энергия.  Решение: (1) (2) (3) (4) => => => Дано: V1 = 3,6 V2 р2 = p1 + 0,2p1 ­?

§40, §41, вопросы к  параграфам, упр.31 (стр.138)