I начало термодинамики

I. Внутренняя энергия
Внутренняя энергия термодинамической системы — ФВ — сумма следующих составляющих:
Кинетическая энергия теплового движения молекул (поступательного, вращательного и колебательного)
Потенциальная энергия взаимодействия молекул
Потенциальная энергия взаимодействия атомов в молекуле
Энергия атомных оболочек
Внутриядерная энергия
II. Внутренняя энергия идеального газа
Внутренняя энергия идеального газа — ФВ — кинетическая энергия поступательного и вращательного движения молекул.
Для одноатомного газа
Число степеней свободы механической системы — наименьшее число независимых координат, которыми определяется положение системы в пространстве.
§3. I начало термодинамики

§3. I начало термодинамики

§3. I начало термодинамики
Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы: в любой термодинамической системе на одну степень свободы молекулы приходится энергия, в среднем равная
Доказательство
Для поступательного движения

§3. I начало термодинамики
Изменение внутренней энергии при переходе системы из состояния 1 в состояние 2
Внутренняя энергия — функция состояния
термодинамической системы.
III. Работа газа
Графический смысл работы — площадь под графиком p(V).

§3. I начало термодинамики
Пример
Работа при изотермическом расширении идеального газа
Идеальный газ расширяется при постоянной температуре от объёма V1 при давлении p1 до объёма V2. Найти работу газа.

§3. I начало термодинамики
IV. Количество теплоты. Теплоёмкость
Количество теплоты — ФВ — характеристика термодинамического процесса — энергия, передаваемая термодинамической системе без совершения работы.
Теплоёмкость системы (тела) — ФВ — характеристика термодинамической системы и совершаемого ею процесса, равная количеству теплоты, которое необходимо передать системе для нагревания её на один градус:
Удельная теплоёмкость вещества — ФВ — теплоёмкость вещества единичной массы:
Молярная теплоёмкость вещества — ФВ — теплоёмкость одного моля вещества: