| Бір атомды идеал газдың ішкі энергиясы. Бір атомды деп аталатын газдың, яғни молекулалардан емес, жеке атомдардан тұратын газ өзінің қасиеті жағынан өте қарапайым. Инертті газдар - гелий, неон, аргон және т. б. бір атомды газдар болып табылады. Бір атомды идеал газдың ішкі знергиясын есептеп табайық.
Идеал газ молекулалары бір-бірімен өзара әсерлеспейтіндіктен, олардың потенциалдық энергиясы нөлге тең деп есептеледі. «Идеал газдың бүкіл ішкі энергиясы оның молекулаларының қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы болып табылады.
m массалы бір атомды идеал газдың ішкі энергиясын есептеу үшін бір атомның орташа кинетикалық энергиясын атомдар санына ға көбейту керек. Ал екенін ескеріп, идеал газдың ішкі энергиясының мәнін табамыз:
Бір атомды идеал газдың ішкі энергиясы оның абсолют температурасына тура пропорционал.
Бұл жүйенің көлеміне және басқа макроскопиялық параметрлерге тәуелді емес.
Берілген массалы идеал газдың ішкі энергиясының өзгерісі тек оның температурасы өзгергенде ғана болады:
Газ массасын арттырсак, онда оның ішкі энергиясы да () артады. Ішкі энергия газдың тегіне, яғни оның мольдік массасына байланысты: Бұл берілген массадағы газдың M мольдік массасы неғұрлым ауыр болса, онда ол газдағы атомдар саны соғұрлым аз болатынын көрсетеді.
Егер идеал газ бір атомды емес, әлдеқайда күрделі молекулалардан тұратын болса, онда оның ішкі энергиясы да абсолют температураға пропорционал болады, бірақ U мен Т арасындағы пропорционалдық коэффициент басқаша болады. Бұл күрделі молекулалар тек ілгерілемелі қозғалып қана қоймай, айналмалы қозғалыс та жасайтындығымен түсіндіріледі. Мұндай газдардың ішкі энергиясы молекулалардың ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстары энертияларының қосындысына тең.
Достарыңызбен бөлісу: |
