Вътрешна енергия на газа

Както знаете, всяко тяло има своя собствена уникална структура, която се определя от нейния химичен състав и структура. В този случай частиците, които съставляват тази структура, са мобилни, взаимодействат един с друг и следователно имат определено количество вътрешна енергия. В твърдите частици връзките на частиците, които съставляват структурата на тялото, са силни, така че тяхното взаимодействие с частиците, които съставляват структурата на други тела, е трудно.

Тя изглежда напълно различна в течности или газове, където молекулните връзки са слаби и затова молекулите могат да се движат свободно достатъчно и да взаимодействат с частици от други вещества. Това, например, показва свойството на разтворимост.

по този начин, вътрешна енергия газът е параметър, който определя състоянието на газа, т.е. енергия на термичните то движение микрочастици, които действат молекули, атома, ядра и други подобни. г. В допълнение, това понятие описва енергия и тяхното взаимодействие.

Когато една молекула преминава от едно състояние в друго, вътрешната енергия на газа, WU = dQ - dA - показва само процеса на промяна на тази вътрешна енергия. Точно защото всъщност се вижда от формулата, тя винаги се характеризира с разликата между нейните стойности в началото и края на прехода на молекулата от едно състояние към друго. Пътят на самия преход, а именно неговата величина, не играе никаква роля. От тази логика следва най-основното заключение, което характеризира този феномен: вътрешната енергия на газа се определя изключително от експонента на температурата на газа и е напълно независима от стойността на неговия обем. за математически анализ това заключение е важно в смисъл, че не е възможно да се измери пряко стойността на вътрешната енергия, е възможно да се дефинират и представят по математически начин само нейната промяна (това се подчертава от присъствието във формулата на символа - W).

За физическите обекти на вътрешната енергия е изложен на динамичен (промяна), само когато взаимодействието на тези органи с други органи. В този случай, има два основни начина, по които да се променят: работата (когато стане чрез триене, удар, натиск и други подобни) и пренос на топлина. Последният метод на - топлина -otrazhaet динамиката на промени във вътрешната енергия в случаите, когато не се извършва работа, и енергията се предава, например тела с по-висока температура тела с по-малка стойност.

В този случай ние различаваме тези видове пренос на топлина като:

• термична проводимост (директна обмяна на енергия от частици, които извършват хаотично движение);
• конвекция (вътрешната енергия на газа се носи от техните потоци);
• лъчение (енергията се предава чрез електромагнитни вълни).

Всички тези процеси са отразени в закона за опазване на енергията. Ако този закон се разглежда във връзка с термодинамични процеси, който се среща в газове, той може да бъде формулиран както следва: вътрешната енергия реален газ, или по-скоро неговата промяна, е общото количество топлина, която е била прехвърлена към него от външни източници, и от работата, която е била извършена на този газ.

Ако разгледаме действието на този закон (първият закон на термодинамиката) по отношение на идеален газ, след това можете да видите следните модели. В процеса, чиято температура остава непроменена (изотермичен процес), вътрешната енергия винаги ще бъде постоянна.

В рамките на изобарния процес, който се характеризира с промяна в температурата на газа, увеличаването или намаляването му води съответно до увеличаване или намаляване на вътрешната енергия и газ работа. Това явление, например, ясно показва разширяването на газа при загряване и способността на такъв газ да задвижва парни единици.

При разглеждането на изохорния процес, при който параметърът на неговия обем остава непроменен, вътрешната енергия на газа се променя само под въздействието на количеството топлинно прехвърляне.

Съществува и адиабатичен процес, който се характеризира с липсата на топлообмен на газ с външни източници. В този случай стойността на вътрешната му енергия намалява, поради което - газът се охлажда.