Microsoft Word Лекциялар жинағы Физик doc

Больцманның энергияның еркіндік дәрежелер бойынша тең таралу заңы

жүктеу/скачать 1,32 Mb.

бет	39/55
Дата	07.01.2022
өлшемі	1,32 Mb.
	#17732
түрі	Лекция

1 ... 35 36 37 38 39 40 41 42 ... 55

Больцманның энергияның еркіндік дәрежелер бойынша тең таралу заңы: егер термодинамикалық жүйе T температурада жылулық тепе-тең-дікте тұратын болса, онда ілгерілемелі және айналмалы еркіндік дәрежелерінің әрқай-сысына орташа алғанда бірдей кинетикалық энергия келеді,

  ¹kT ^.

1 ₂

Сонымен, молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы мынаған тең болу керек

  ⁱkT

2 _,

бұл жерде ^іжалпы жағдайда ілгерілемелі, айналмалы және екі еселенген тербелмелі еркіндік дәрежелер сандарының қосындысы :

i  i_i i_айн 2i_тер

Дененің ішкі энергиясы – бұл молекулалардың жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен олардың өзара әсерлесуінің потенциалдық энергиясының жиынтығы.

Идеал газдың бір моль мөлшері үшін оның ішкі энергиясы:

U_M N_A

 ⁱkN T

₂A

 ⁱRT

2 _,

ал газдың кез-келген массасы үшін
U  ^{i m}RT

2 M _.

Механикалық қозғалыстың энергиясы жылулық қозғалыстың энергиясына ауыса алады және керісінше. Осындай ауысу кезінде энергияның сақталу және түрлендірілу заңы орындалады. Термодинамикалық процестерге қатысты бұл заң термодинамиканың бірінші бастамасы болып табылады.

Ішкі энергиясы U₁-ге тең кейбір жүйе (поршень астындағы цилиндрдегі газ) сырттан Q жылу мөлшерін алып, сыртқы күштерге қарсы ^Aжұмыс атқарсын. Сонда жүйе ішкі энергиясы U ₂-ге тең жаңа күйге ауысады.

Егер жылу жүйеге берілсе ^Qоң болып саналады, ал жұмыс ^Aоң болу үшін ол сыртқы күштерге қарсы орындалу қажет.

Жүйе бірінші күйден екіншіге кез келген тәсілмен ауысқанда энергияның

сақталу заңына сәйкес ішкі энергияның

мынаған тең:

U  U₂ U₁

өзгерісі бірдей болады да

^^U^^Q^^A, немесе Q  U  A

Жүйеге берілген жылу мөлшері оның ішкі энергиясын өзгертуге және жүйенің сыртқы күштермен жұмыс істеуіне жұмсалады.

Термодинамиканың бірінші заңының дифференциалды түрі:

^^Q^^d^U^^^A,

мұндағы dU - толық дифференциал, ал

^^Aжәне

^^Qтолық дифференциал емес.

жүктеу/скачать 1,32 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 35 36 37 38 39 40 41 42 ... 55