Общая физика: расчетно-графические работы по механике и молекулярной физике

47 6. Внутренняя энергия . Работа газа при изменении его объема . Первый закон термодинамики Внутренняя энергия термодинамической системы U – энер - гия хаотического ( теплового ) движения микрочастиц системы . Пе - ред введением количественной характеристики внутренней энер - гии напомним , что молекулы идеального газа имеют определенное число степеней свободы . Без учета колебательного движения мо - лекулы одноатомного газа имеют три степени свободы ( поступа - тельные ); двухатомного – 5 (3 – поступательные и 2 – вращатель - ные ); трехатомные и многоатомные – 6 (3 – поступательные и 3 – вращательные ). Согласно закону Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы для статистической системы , нахо - дящейся в состоянии термодинамического равновесия , на каждую поступательную и вращательную степень свободы приходится энергия (1/2) kT , на колебательную – kT . Средняя энергия молекулы : 2 i kT < ε >= . (3.31) Внутренняя энергия для произвольной массы газа 2 m i u RT = µ . (3.32) При изменении газом своего объема совершаемая работа в об - щем случае 2 1 V V A pdV = ∫ . (3.33) Для изохорного процесса А = 0 – изобарного А = р ( V 2 – V 1 ); (3.34)