Внутренняя энергия реального газа

(р + ²a/V²) (V/ -b ) = RT

Внутренняя энергия идеального газа – энергия хаотического движения микрочастиц системы. Для 1 моля идеального газа .

Для реального газа необходимо учитывать силы взаимодействия молекул. Внутренняя энергия складывается из кинетической энергии молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.

U_{реальн.газа} = Е_к + Е_р (3. 4)

Потенциальная энергия реального газа обусловлена только силами притяжения между молекулами. Наличие сил притяжения приводит к возникновению добавочного молекулярного давления

р’ = .

Работа, затрачиваемая на преодоление сил притяжения А = dE_p

Для 1 моля = -+ const при V, E_p = 0_, т.е. const = 0.

Т.е. для 1 моля реального газа

U_p.г. = RT - .

Если газ расширяется без теплообмена с окружающей средой (т.е. Q = 0) и не совершается работа внешними силами (расширение газа в вакуум, А = 0) , то полная внутренняя энергия остается постоянной.

С_VT₁ - = С_VT₂ - ,

T = T₂-T₁ = ()

т.к. V₂ V₁, то разность в скобках отрицательна, т.е. при расширении газа в пустоту он охлаждается. При адиабатическом сжатии реальный газ нагревается.

5. Содержание

   • Содержание
   • Основы молекулярной физики
   • Введение
   • Основные понятия
   • 1. Идеальным газом, называется газ, подчиняющийся следующим условиям:
   • Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
   • Уравнение состояния идеального газа
   • Изопроцессы в газах.
   • Закон Дальтона
   • Распределение молекул идеального газа, по скоростям и энергиям теплового движения
   • Максвелловское распределение по скоростям.
   • VВ (наиболее вероятная скорость)
   • Идеальный газ в силовом поле. Барометрическая формула
   • Закон Больцмана
   • Основы термодинамики
   • Общие понятия термодинамики
   • Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы
   • Работа и теплота
   • Работа газа
   • Первый закон термодинамики
   • Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
   • Изобарный процесс.
   • Изохорный процесс
   • Изотермический процесс
   • Теплоемкость газов
   • Адиабатный процесс.
   • Состояние системы. Обратимые и необратимые процессы.
   • Круговые процессы (циклы)
   • Второе начало термодинамики
   • Цикл Карно
   • Термодинамическая шкала температур
   • Энтропия
   • 3) Знак dS определяется q. Если q  0, система получает теплоту и изменение энтропии dS  0, т.Е. Энтропия возрастает. Если q  0, то dS  0 и энтропия системы убывает.
   • 4) Энтропия замкнутой системы, совершающей обратимый цикл Карно, не изменяется.
   • 5) Если система совершает необратимый процесс, то её энтропия возрастает. Действительно, для необратимых циклов , т.Е.
   • Свободная энергия
   • Энтальпия
   • Термодинамические потенциалы
   • Макроскопические параметры. Вероятность и флуктуации.
   • Энтропия и вероятность. Статистический смысл второго начала термодинамики
   • Гипотеза о «тепловой смерти» вселенной.
   • Реальные газы
   • Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия
   • Уравнение Ван-дер-Ваальса.
   • Учет собственного объема молекул.
   • Учет притяжения между молекулами.
   • График уравнения ван-дер-ваальса
   • Реальные и критические изотермы
   • Внутренняя энергия реального газа
   • Фазовые переходы
   • Испарение и кипение
   • Изменение энтропии при фазовых переходах
   • Зависимость температуры фазового перехода от давления. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса
   • Явления переноса
   • Общая характеристика явлений переноса
   • Средняя длина свободного пробега
   • Диффузия газов
   • Внутреннее трение в газах
   • Теплопроводность газов