Unutarnja energija plina

Kao što znate, svako tijelo ima svoju jedinstvenu strukturu, koju određuje njezin kemijski sastav i struktura. U ovom slučaju, čestice koje čine ovu strukturu su pokretne, one međusobno djeluju, a time i imaju određenu količinu unutarnje energije. U krutinama, veze čestica koje čine strukturu tijela su jake, pa je njihova interakcija s česticama koje čine strukturu drugih tijela teško.

Izgleda potpuno drugačije u tekućinama ili plinovima, gdje su molekularne veze slabe, pa se molekule mogu slobodno kretati i djelovati u interakciji s česticama drugih tvari. To, na primjer, pokazuje svojstvo topljivosti.

dakle, unutarnja energija plin je parametar koji određuje stanje plina, tj energije toplinskih pokretu, mikročestica, koje djeluju molekule, atoma, jezgre i slično. d. K tome, ovaj pojam opisuje energije i njihovih interakcija.

Kada molekula prođe iz jedne države u drugu, unutarnja energija plina, WU = dQ - dA - pokazuje samo proces promjene ove unutarnje energije. To je zato što zapravo može vidjeti iz formula, to je uvijek karakterizira razlici između njegove vrijednosti na početku i na kraju tranzicije molekule iz jedne države u drugu. Put samog prijelaza, tj. Njegova veličina, ne igra nikakvu ulogu. Iz ovog razloga slijedi najosnovniji zaključak koji karakterizira ovaj fenomen: unutarnja energija plina određuje isključivo eksponent temperature plina i potpuno je neovisna o vrijednosti njezina volumena. za matematička analiza ovaj zaključak je važan u smislu da nije moguće izravno izmjeriti vrijednost unutarnje energije, moguće je matematičkim sredstvima definirati i predstavljati samo njezinu promjenu (to je naglašeno prisutnošću u formuli simbola - W).

Za fizički objekti unutarnje energije izložena dinamici (mijenjanje) samo kada je interakcija ovih tijela s drugim tijelima. U tom slučaju, postoje dva glavna načina na koje se mijenjaju: posao (kada se radi trenja, utjecaja, kompresija i slično) i prijenosa topline. Potonja metoda - Heat Transfer -otrazhaet dinamika promjena unutrašnje energije u slučajevima kada se ne izvode radovi, a energija se prenosi, na primjer, tijela s višim temperaturama tijela s manjim vrijednost.

U tom slučaju razlikujemo takve vrste prijenosa topline kao:

• toplinska vodljivost (izravna izmjena energije čestica koje počinju kaotično kretanje);
• konvekcija (unutarnja energija plina se prenosi njihovim tijekovima);
• zračenje (energija se prenosi putem elektromagnetskih valova).

Svi ti procesi odražavaju se zakonom o očuvanju energije. Ako se ovaj zakon razmatra u odnosu na termodinamičkih procesa, što se događa u plinovima, može se formulirati na sljedeći način: unutarnja energija pravi plin, odnosno njegova promjena, je ukupna količina topline koja mu je prenesena iz vanjskih izvora i od posla koji je izvršen na ovom plinu.

Ako uzmemo u obzir rad ovog zakona (prvi zakon termodinamike) s obzirom na idealan plin, onda možete vidjeti sljedeće obrasce. Unutar procesa, čija temperatura ostaje nepromijenjena (izotermalni proces), unutarnja energija će također uvijek biti konstantna vrijednost.

U okviru izobrijskog procesa, koji je karakteriziran promjenom temperature plina, njegovo povećanje ili smanjenje dovodi do porasta ili smanjenja unutarnje energije i gas rad. Ovaj fenomen, na primjer, jasno pokazuje ekspanziju plina kada se zagrijava i sposobnost takvog plina da pokreće parne jedinice.

Pri razmatranju izohorskog procesa u kojem parametar volumena ostaje nepromijenjen, unutarnja energija plina mijenja se samo pod utjecajem količine prenesenog topline.

Postoji također i adijabatski proces koji karakterizira nepostojanje izmjene topline plina s vanjskim izvorima. U tom se slučaju vrijednost unutarnje energije smanjuje, dakle - plin se hladi.