29. Внутрішня енергія системи. Кількість теплоти і робота

Внутрішньою енергією тіла називається сума кінетичної енергії хаотичного руху молекул і потенціальної енергії їх взаємодії між собою:

– число молекул;

– кінетична енергія i-ї молекули;

– потенціальна енергія i-ї молекули.

Внутрішня енергія ідеального одноатомного газу

Молекули ідеального газу не взаємодіють між собою, тому внутрішня енергія визначається тільки кінетичною енергією хаотичного поступального руху його молекул:

,

де – число молекул;

– середня кінетична енергія однієї молекули.

Тоді ,

де – стала Больцмана,

– універсальна газова стала.

Якщо скористатися рівнянням Менделєєва-Клапейрона, то внутрішню енергію одноатомного ідеального газу можна записати у вигляді

де – число ступенів вільності молекул газу – число незалежних координат, у напрямку яких може рухатися молекула.

Для одноатомних газів ( – .

Для двоатомних газів ( – .

Для багатоатомних газів ( – .