Главная
Начало темы
Задачи
Помощь

Внутренняя  энергия
 
Внутренняя энергия вещества – это сумма кинетической энергии молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. При увеличении  расстояния между
молекулами увеличивается потенциальная энергия взаимодействия, то есть потенциальная энергия газов больше, чем жидкостей, а потенциальная энергия жидкостей больше, чем твердых тел. Минимальная потенциальная энергия взаимодействия молекул при расстоянии между молекулами , равному диаметру молекул, что соответствует твердому недеформированному телу.
2
У идеального газа молекулярных сил нет, значит, нет и потенциальной энергии взаимодействия молекул. У одноатомного идеального газа молекулы двигаются только поступательно, а кинетическая энергия из основного уравнения МКТ определяется следующим образом:
Внутренняя энергия газа, состоящего из N молекул  
   Так как ,  то 
Степень свободы – элементарное движение, которое молекула может свободно совершить. У молекул идеального газа количество степеней свободы – 3 ( поступательное движение по трем осям координат). На каждую степень свободы i приходится –
2 
У молекул двухатомного газа количество степеней свободы равно i = 5 , добавляются  вращения вокруг осей X и Y( кинетическая энергия вращения вокруг оси Z очень мала.).

У молекул трехатомного (многоатомного) газа количество степеней свободы i = 6.

Влияние количества степней свободы на внутреннюю энергию газа и характер движения атомов в молекулах газа демострируется на следующей Flash анимации.

Два способа изменения внутренней энергии газа (теплопередача и совершение работы) демонстрируются на следующей Flash анимации.

Для обобщающего повторения понятия внутренней энергии предлагается следеющий Flash ролик.