Внутренняя энергия
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Внутренняя энергия
Частицы любого тела — атомы или молекулы — совершают хаотическое непрекращающееся движение (так называемое тепловое движение). Поэтому каждая частица обладает некоторой кинетической энергией. Кроме того, частицы вещества взаимодействуют друг с другом силами электрического притяжения и отталкивания, а также посредством ядерных сил. Стало быть, вся система частиц данного тела обладает ещё и потенциальной энергией. Кинетическая энергия теплового движения частиц и потенциальная энергия их взаимодействия вместе образуют новый вид энергии, не сводящийся к механической энергии тела (т. е. кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной энергии его взаимодействия с другими телами). Этот вид энергии называется внутренней энергией.
Таким образом, внутреннюю энергию тела образуют следующие слагаемые.
Кинетическая энергия непрерывного хаотического движения частиц тела.
Потенциальная энергия молекул (атомов), обусловленная силами межмолекулярного взаимодействия.
Энергия электронов в атомах.
Внутриядерная энергия. В случае простейшей модели вещества — идеального газа — для внутренней энергии можно получить явную формулу.
Внутренняя энергия идеального газа
Потенциальная энергия взаимодействия частиц идеального газа равна нулю (напомним, что в модели идеального газа мы пренебрегаем взаимодействием частиц на расстоянии).
где i - число степеней свободы. Для одноатомного газа имеет i=3, для двухатомного i=5, для трёхатомного i=6. Для одноатомного идеального газа имеем формулу:
