Внутренняя энергии идеального газа

Так как таз не получает теплоты извне, то работа расширения производится им за счет внутренней энергии, а газ охлаждается. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры. Следовательно, ли равно произведению теплоемкости газа Су на изменение температуры. Отсюда понижение температуры при адиабатном расширении газа связывается с работой, произведенной газом,соотношением [c.186]

Для идеального газа эта внутренняя энергия, Е, совпадает со средней молярной кинетической энергией, о которой говорилось в гл. 1 Внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна его температуре [c.18]

Другим признаком идеального газа является его подчинение установленному опытным путем закону Гей-Люссака—Джоуля, согласно которому внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры и не зависит от объема и давления. [c.52]

Для идеальных газов p = nRT/v и из уравнения (IV, 28) получаем уравнение (I, 43) 1=р и далее на основании уравнения (I, 19) приходим к выводу, что (dU, dv)j-=l—р = 0, т. е. внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема. Этот результат, ранее рассмотренный (стр. 53) как следствие опыта, вытекает из второго закона термодинамики. Таким образом, уравнение Клапейрона—Менделеева является достаточным определением идеального газа. [c.126]

В виду того что внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, частные производные в уравнении (2.7) следует заменить на полные. Поэтому для идеального газа получаем [c.65]

Применение второго закона к учению об идеальных газах. Можно показать , что внутренняя энергия идеальных газов не зависит от изменений давления и объема, а зависит только от вида газа и от температуры, т. е. [c.231]

При повышении температуры идеального газа теплота расходуется только на увеличение кинетической энергии поступательного и вращательного движения его молекул и на усиление колебательного движения атомов, составляющих молекулы, и внутреннего вращения ( 35). Все эти формы движения не зависят от давления газа, и при данной температуре энергия их постоянна. Поэтому не зависит от давления и теплоемкость каждого данного газа. Отсюда следует, что и внутренняя энергия идеального газа не изменяется с изменением давления, [c.231]

Согласно закону Джоуля энтальпия и внутренняя энергия идеального газа при постоянной температуре не зависят от давления или объема. Следовательно, [c.78]

Внутренняя энергия идеального газа, как это будет видно из дальнейшего, зависит только от температуры. Следовательно, у идеального газа [c.16]

В заключение остановимся на вопросе о внутренней энергии идеального газа, так как иногда при рассмотрении теоретических вопросов термодинамики в их практическом приложении обращаются к идеальному газу как к наиболее простому телу. [c.52]

Напишите формулу, связывающую внутреннюю энергию идеального газа ([/—б о) с суммой состояний 2. [c.23]

Из (П. 15) следует, что изменение внутренней энергии идеального газа при изохорическом процессе равно [c.57]

Так как внутренняя энергия идеального газа является функцией температуры [см. уравнения (ИЛ) и сл.], ю при изотермическом процессе она остается постоянной, т. е. [c.59]

Внутренняя энергия идеального газа при адиабатическом процессе зависит от температуры так же, как и при других процессах [c.61]

Теоретически закон Гей-Люссака—Джоуля можно вывести с помощью второго закона термодинамики, но установлен он был опытным путем. Опыты Л. Гей-Люссака (1809) и Дж. Джоуля (1844) заключались в следующем. Система из двух баллонов, соединенных трубкой с краном, помещалась в сосуд с водой, температура которой измерялась термометром. В одном из баллонов находился газ при некотором давлении рг, другой баллон был пустой (р2 = 0). При открывании крана первый баллон охлаждался, второй нагревался, но после установления равновесия температура воды в сосуде оставалась такой же, как до начала опыта. Следовательно, теплота расширения равнялась нулю <Э = 0. Так как объем системы из двух сосудов оставался постоянным, то и работа А = 0. Следовательно, в соответствии с первым законом термодинамики АС/ = 0, т. е. внутренняя энергия идеального газа не изменяется при изменении его объема. [c.27]

Внутренняя энергия идеального газа и представляет собой сумму кинетической энергии отдельных молекул. Для одноатомного газа (например, инертного) кинетическая энергия определяется только поступательным движением. Поэтому для одной молекулы газа из уравнения (7) получим [c.20]

Таким образом, внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема. Изменение II при изменении температуры газа на [c.20]

Еще Гей-Люссак установил, что внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема (второй закон Гей-Люссака). Для этого он провел следующий опыт два сосуда соединены трубкой с краном (рис. Б.20) в одном из сосудов содержится газ, из другого сосуда газ откачивается после открывания крана газ устремляется в вакуумированный сосуд, однако при этом не наблюдается изменения температуры, т. е. [c.220]

Допускаем, что масса теплоотдатчика так велика, что его температура в этом процессе заметно не изменяется. Поскольку внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, то в данном процессе она остается постоянной, и потому согласно уравнению (11,18) работа расширения 15 1 производится газом целиком за счет поглощения теплоты (З1 [c.67]

При постоянной температуре А11 = 0, т. е. внутренняя энергия системы не изменяется. В теплотехнических расчетах обычно требуется знать изменение внутренней энергии ки, а не ее абсолютное значение. Изменение внутренней энергии идеального газа для любого процесса при бесконечно малом изменении состояния для 1 кмоль [c.36]

Следовательно, изменение внутренней энергии идеального газа для любого процесса равно произведению средней теплоемкости при постоянном объеме на разность температур газа. При раз- [c.36]

Таким образом, на основании опытов Гей-Люссака и Джоуля мы подошли к понятию о внутренней энергии идеального газа. При объяснении результатов этих опытов следует подчеркнуть особенности идеального газа. Идеальный газ отличается полной независимостью всех движущихся частиц друг от друга, что обусловлено отсутствием каких бы то ни было сил притяжения или отталкивания между ними. Поэтому для такой системы безразлично, в каком объеме она распределена. Запас энергии системы определяется суммой энергий движения частиц. Поэтому плотность идеального газа не играет роли, ибо энергия данной системы будет одна и та же для частиц, близко расположенных друг от друга (газ большой плотности), и для частиц, располагающихся на значительном рас-- стоянии (разреженный газ с малой плотностью), так как между частицами нет взаимодействия. Поэтому внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема и давления. [c.32]

Как известно, внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема и давления при данной температуре [c.41]

В заключение рассчитаем некоторые характеристические функции идеального газа. Как уже не раз указывалось, внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры. Учитывая значения су согласно (11.61) для внутренней энергии идеального газа имеем [c.148]

Задание. Как изменятся уравнения (2.7) применительно к идеальному газу Учтите, что внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, не зависит от объема, так как у молекул идеального газа силы взаимодействия отсутствуют. [c.65]

Ранее идеальный газ определяли как газ, состояние которого описывается уравнением Менделеева — Клапейрона. Другим признаком идеального газа является подчинение закону Гей-Люссака—Джоуля, согласно которому внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, но не зависит от давления и объема, и закону Бойля, т. е. [c.29]

Теплоемкости Сру и идеального газа, у которого йу < 1, отрицательны, поэтому изобары и изохоры идут в Sy — Ту-диа-грамме с понижением Ту (рис. 3.8), так как подводимая теплота dq >0. При этом изобары идут круче изохор, так как ку = Сру с. у < < 1 и, значит, I Сру I < I с-,у . По мере увеличения давления изобары смещаются вниз в сторону уменьшения условных температур. Для такого идеального газа справедливы уравнения Майера (3.40) и уравнения термодинамики, если заменить в них термодинамическую температуру условной. Энтальпия и внутренняя энергия идеального газа с < I отрицательны, но так как при изобарном или изохорном подводе теплоты величина Ту умень шается, то эти параметры в конце процесса больше, чем в начале т. е. dq = di > u. [c.120]

Здесь читателя не должно смущать применение С , при постоянном давлении, поскольку внутренняя энергия идеального газа является функцией только температуры, ее изменение будет Одинаково при изохорном, изобарном или каком-либо другом процессе, если одинакова разность — Ту. Если решить (П.43) относительно / , можно прийти к следующему толкованию физического смысла газовой постоянной [c.38]

Отсюда видно, что адиабатная работа пропорциональна разности температур. Далее, учитывая зависимость внутренней энергии идеального газа от температуры, применим приближенную формулу (11.44) и получим соотношение [c.41]

Запас внутренней энергии идеального газа определяется числом квадратичных членов g, т. е. [c.217]

Таким образом, получается, что внутренняя энергия идеального газа не зависит от давления. Такое заключение в применении к реальным газам является ошибочным. Для сильно разреженных газов это справедливо (внутренняя энергия идеального газа определяется, как известно, только температурой). [c.12]

Решение. Так как внутренняя энергия идеального газа за-висит только от температуры, то [c.9]

Одно и то же изменение состояния системы и, следовательно, одно и то же изменение внутренней энергии, может быть достигнуто разными способами, или, как часто, говорят, разными путями. Теплота и работа при этом могут оказаться совершенно различными, хотя, естественно, в силу (12.8) разность этих величин будет одна и та же. Это можно наглядно продемонстрировать на примере расширения газа под поршнем (рис. 72). Будем считать газ идеальным. Поместим цилиндр с газом в термостат. Поскольку внутренняя энергия идеального газа — функция только температуры, то расширение газа не будет сопровождаться изменением внутренней энергии, т. е. в этом случае АЕ = 0. Рассмотрим такое расширение газа, при котором расстояние поршня от основания цилиндра возрастет от А доЛа. в начальном состоянии объем газа равен 5/гд, а в конечном состоянии где 5 —площадь сечения поршня. Если к поршню извне не приложено никакой силы, скажем, происходит свободное перемещение поршня в вакууме, то процесс не связан с совершением работы, т. е. Л = 0. Следовательно, и Q = О, т. е. газ в этом процессе не получает теплоты от термостата. Если же на поршень действует некоторая сила Е (она не должна превышать величины р З, где р — давление газа в конечном состоянии, иначе поршень не сможет достигнуть верхнего положения), то перемещение поршня, приводящее к тому же самому конечному состоянию газа, будет связано с совершением работы, равной —к ). В этом [c.186]

Поскольку внутренняя энергия идеального газа — функция только температуры, расширение газа не будет сопровождаться изменением внутренней энергии, т. е. в этом случае Ai7=0. Рассмотрим такое расширение газа, при котором расстояние поршня от основания цилиндра возрастет от h до hi. В начальном состоянии объем газа равен Sh, а в конечном состоянии Shi, где 5 — площадь сечения поршня. Если к поршню извне не приложено никакой силы (скажем, происходит свободное перемещение поршня в вакууме), то процесс не связан с совершением работы, т. е. 1F=0. Следовательно, и Q = 0, т. е. газ в этом процессе не получает теплоты от термостата. Если же на поршень действует некоторая сила F (она не должна превышать величины PiS, где ра — давление газа в конечном состоянии, иначе поршень не сможет достигнуть верхнего положения), то перемещение поршня, приводящее к тому же самому конечному состоянию газа, будет связано с совершением работы, равной f (/12— —hi). В этом случае газ должен будет получить от термостата теплоту Q, равную совершенной работе. [c.213]

Изотермическое расширение. Предположим, что газ заключен в цилиндр с поршнем и приведен в соприкосновение с нагревателем, имеющим температуру Т . Предоставим газу возможность расшириться до объема Уг- Вследствие расширения газ будет охлаждаться, но как только температура начнет падать, теплота от нагревателя перейдет через идеально проводящее тепло дно цилиндра, и температура повысится снова до Ту. При этом предполагается, что нагреватель настолько велик, что при таком переходе теплоты температура его остается постоянной. Так кдк внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, которая в данном процессе остается постоянной, то газ совершает работу расширения целиком за счет поглощения теплоты и, следовательно, [c.95]

Как можно выразить изменение внутренней энергии идеального газа в произвольном термодина1Л1ческом процессе [c.42]

В качестве стандартного состояния индивидуальных жидких и твердых веществ принимают состояние их при данной температуре и при давлении, равном 1 атм, а для индивидуальных газов— такое их состояние (большей частью гипотетическое), когда при данной температуре и давлении, равном 1 атм, они обладают свойствами идеального газа. Все величины, относящиеся к стандартному состоянию веществ, отмечают верхним индексом (А//ойр, Нт — Н°п, С р и т. д.) и называют стандартными (стандартная теплота образования, стандартная энтальпия). В области обычных давлений изменение давления слабо влияет на тепловые эффекты реакций и энтальпию веществ, так как внутреняя энергия идеального газа ие зависит от давления, а в конденсированном состоянии сжимаемость веществ мала. Однако многие другие величины, как, например, энтропия газов, сильно зависят От Давления. [c.195]

Потенциальная энергия молекул идеального газа равна нулю (отсутствует взаимодействие между частицами), а химическая и ядерная энергии идеального газа в обычных термодинамических процессах остаются постоянными (состав и строение частиц идеального газа неизменны) Еа = 0 Е = onst Е — onst. Из этого следует, что внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры [c.52]

Лусть последняя достигнет некоторого значения Та. Объем газа в точке С в данных условиях обозначим через Уз. При небольших изменениях температуры теплоемкость газа практически остается величиной постоянной, поэтому изменение внутренней энергии идеального газа в этих условиях [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология