Термодинамика. Внутренняя энергия

1.

2.

Термодинамика – раздел физики, изучающий
возможности использования внутренней
энергии тел для совершения механической
работы

3.

В термодинамике имеют дело не с отдельными молекулами, а с макроскопическими
телами, состоящими из огромного числа
частиц. Эти тела называются термодинамическими системами
В термодинамике тепловые явления описываются макроскопическими величинами –
давление, температура, объём.

4.

Внутренняя энергия
идеального газа
Внутренняя энергия тела (обозначается U) –
сумма кинетической энергии хаотического
теплового движения частиц (атомов или
молекул) тела и потенциальной энергии их
взаимодействия
Т. к. для идеального газа потенциальная
энергия частиц мала Ер → 0 то внутренняя
энергия U = ΣEk = NEk

5.

Средняя кинетическая
энергия одного атома
k = 1,38 ∙ 10-23Дж/К – постоянная Больцмана
T – температура по Кельвину
i – число степеней свободы – число
возможных независимых направлений
движения молекулы
i = 3 для одноатомного газа
i = 5 для двухатомного газа
i = 6 для трёхатомного (многоатомного) газа

6.

Внутренняя энергия данной массы идеального газа зависит лишь от одного макроскопического параметра –термодинамической
температуры
М = ma∙NA– молярная масса газа
R = kNA – молярная газовая постоянная
NA = 6,022 ∙ 10-23 моль-1 – постоянная Авогадро
m = ma∙N – масса газа

7.

Общая формула внутренней
энергии идеального газа
Внутренняя энергия
идеального газа
i – число степеней свободы
m – масса газа
Т – температура газа (K)
V – объём газа
p – давление идеального газа
М = ma∙NA– молярная масса газа
R = kNA – молярная газовая постоянная
NA = 6,022 ∙ 10-23 моль-1 – постоянная Авогадро

8.

Изменение внутренней
энергии
Изменение внутренней
энергии системы
Совершение
Теплообмен
работы
Изменение внутренней энергии ∆U равно
разности её конечного U2 и начального U1
значений
∆U = U2 – U1

9.

Теплообмен – процесс передачи энергии от
одного тела к другому без совершения работы
Количество теплоты, получаемое телом, энергия, передаваемая телу извне в
результате теплообмена (взаимодействия с
другим телом без совершения работы)
Процесс теплообмена может происходить
только при контакте двух тел
За счет изменения внутренней энергии при
теплообмене не может совершаться работа

10.

Д.З. §55
Ответить на вопросы
к §55
Задачи №1, 2, 3 к §55