Модель идеального газа в термодинамике.
Идеальный газ можно описать тремя основными макропараметрами: давлением, температурой и объемом. Все эти величины объединяет уравнение состояния, которые практически одновременно открыли два ученых, поэтому данный закон носит название уравнения Менделеева-Клапейрона:
,
p – давление идеального газа,
V – объем идеального газа,
m – масса газа,
M – молярная масса газа,
R – универсальная газовая постоянная, (k – постоянная Больцмана, NA – число Авогадро), R=8,31 Дж/(моль×К)
T – абсолютная температура идеального газа.
Все структурные единицы газа находятся в постоянном и непрерывном движении, поэтому все они обладают кинетической энергией. Сумма кинетических энергий всех структурных единиц - внутренняя энергия газа. Так как энергия одной структурной единицы вещества определяется по формуле: , а таких единиц N: . То внутренняя энергия идеального одноатомного газа равна:
Не сложно заметить, что данная формула похожа на правую часть уравнения Менделеева-Клапейрона. Поэтому можно сделать вывод, что найти внутреннюю энергию структурной единицы можно и по следующей формуле: . Данные уравнения соответствуют одноатомному газу.
Если газ двухатомный, то внутренняя энергия равна: . Общий вид внутренней энергии:
Дата добавления: 2019-09-30; просмотров: 603;