Внутренняя энергия классического идеального газа.
Из уравнения Клапейрона - Менделеева следует, что внутренняя энергия идеального газа зависит от его температуры и массы и не зависит от объёма (закон Джоуля):
Для классического (неквантового) идеального газа статистическая физика даёт следующее калорическое уравнение состояния:
где {\displaystyle m}m - масса газа, {\displaystyle M}M- молярная масса этого газа, {\displaystyle R}R - универсальная газовая постоянная, а коэффициент {\displaystyle k}k равен 3/2 для одноатомного газа, 5/2 для двухатомного и 3 для многоатомного газа; за начало отсчёта, которому присвоено нулевое значение внутренней энергии, принято состояние идеальногазовой системы при абсолютном нуле температуры. Из данного уравнения следует, что внутренняя энергия идеального газа аддитивна по массе.
Каноническое уравнение состояния для внутренней энергии, рассматриваемой как характеристическая функция энтропии {\displaystyle S}S и обьема V имеет вид:
где {\displaystyle C_{V}} Cv - теплоёмкость при постоянном объёме, равная 3R/2{\displaystyle {\frac {3R}{2}}} для одноатомных газов, {\displaystyle {\frac {5R}{2}}} 5R/2{\displaystyle {\frac {3R}{2}}} для двухатомных и {\displaystyle 3R}3R{\displaystyle {\frac {3R}{2}}} для многоатомных газов; {\displaystyle V_{1}}V1 - безразмерная величина, численно совпадающая со значением {\displaystyle V}V в используемой системе единиц измерения; γ{\displaystyle \gamma } - показатель адиабаты, равный {\displaystyle {\frac {5}{3}}}5/3 для одноатомных газов, {\displaystyle {\frac {7}{5}}}7/5 для двухатомных и {\displaystyle {\frac {4}{3}}}4/3 для многоатомных газов.
Достарыңызбен бөлісу: |