Степени свободы молекулы. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия. Работа газа

Степень свободы – независимые переменные определяющие положение системы в пространстве.

Число степеней свободы – минимальное количество независимых переменных, которые полностью определяют положение системы в пространстве.

Числом степеней свободы – i.

Степени свободы:

-поступательные;

-вращательные;

-колебательные(необх-мо учитывать только если газ имеет достаточно высокую температуру при которой молекулы близки к диссоциации на атомы)

Одноатомный газ i = i_п= 3

Двухатомный газ i= i_п+ i_вр=5

Многоатомный газ i= i_п + i_к Полное число степеней свободы

С точки зрения статистической физики поступательное и вращательное движения равноправны, значит

на любую степень свободы приходится энергия ½ kT. E_k= i /2 kT

Внутренняя энергия тела U определяется как среднее значение суммы всех кинетических энергий движения молекул или атомов тела и потенциальных энергий взаимодействия всех молекул друг с другом. Внутренняя энергия идеального газа равна среднему значению суммарной кинетической энергии молекул газа, заполняющих данный объем: U = N<E>, где <E> - средняя кинетическая энергия молекул. Внутренняя энергия идеального газа

Для реальных газов, жидкостей и твердых тел внутренняя энергия является функцией как температуры, так и объема.

Работа совершается силами давления газа при изменении объема.

Элементарная работа сил давления A = pdV

Работа на конечном перемещении A =

Работа внешних сил равна работе газа по модулю и противоположна по знаку, т.к. внешние силы направлены против сил давления. А равна площади фигуры под графиком процесса в координатах pV.

Поиск по сайту: