10 класс урок № 44 Внутренняя энергия идеального газа

• Внутренняя энергия идеального газа включает кинетическую и потенциальную энергии.  

• Кинетическая энергия рассчитывается по формуле mv^2/2, потенциальная энергия - по формуле mgh.  

• Термодинамическая система состоит из микрочастиц, которые движутся и взаимодействуют.  

• Внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических и потенциальных энергий всех частиц.  

• Молекулы идеального газа считаются абсолютно упругими шарами, не взаимодействующими друг с другом.  

• Потенциальная энергия молекул принимается равной нулю.  

• Внутренняя энергия равна кинетической энергии, умноженной на количество молекул.  

• Кинетическая энергия молекул связана с температурой по формуле e_k = 3/2kT.  

• Количество молекул можно найти по формуле n = m/M, где M - молярная масса.  

• Внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре.  

• Чем выше температура, тем больше внутренняя энергия.  

• Формула применима для одноатомного, двухатомного и многоатомного газов.  

• Число степеней свободы определяет количество независимых переменных, определяющих положение тела.  

• Одноатомный газ имеет три степени свободы, двухатомный - пять, многоатомный - шесть.  

• Давление одноатомного газа объемом 2 литра и внутренней энергией 300 Дж.  

• Объем газа переводится в систему СИ, затем используется формула внутренней энергии и уравнение состояния идеального газа.  

• Давление равно 10^5 Па.  

• Концентрация молекул одноатомного газа в сосуде объемом 2 литра при температуре 27°C и внутренней энергии 300 Дж.  

• Используется формула внутренней энергии и уравнение состояния идеального газа для расчета концентрации.  

• Концентрация равна 0.24*10^26 м^-3.  

• Анализ изменения внутренней энергии на участках цикла.  

• Процесс 1-2: изохорное нагревание, внутренняя энергия увеличивается.  

• Процесс 2-3: изотермический процесс, внутренняя энергия не меняется.  

• Процесс 3-1: изобарное охлаждение, внутренняя энергия уменьшается.  

• За весь цикл внутренняя энергия не меняется.