лекции_1 / Молекулярка / МКТ

Теплоемкость тела - физическая величина равная производной от количества тепла по температуре.

C=dQ/dT

Для газа различают в зависимости от условий, в котором происходит нагрев газа следующую теплоемкость.

Для жидких и твердых тел теплоёмкость одинакова. Теплоёмкость различают по количеству вещества:

1 - молярная теплоёмкость;

2 – удельная теплоемкость. dQ=CdV

dQ=CvUdT, U - количество вещества; dQ=CvMdT, M - масса вещества.

РАССМОТРИМ ДВА СЛУЧАЯ НАГРЕВАНИЯ ГАЗА.

1. При V=const C=Cv

2 . При P=const C=Cp

Молярная теплоёмкость газа при постоянном давлении равно сумме молярной теплоёмкости при постоянном объеме плюс универсальная газовая постоянная.

Cp > Cv ==> Сp = Cv + P - Закон Майера

Количество теплоты, которое нужно подвести к газу при постоянном давлении больше чем при постоянном объеме связано это с тем что при постоянном давлении часть теплоты передаваемой газу переходит не во внутреннюю энергию, а идет на совершение работы при расширении газа.

Для идеального газа внутренняя энергия складывается исключительно из кинетической энергии поступательного движения бесконечно малых молекул идеального газа.

U=NWk, где N - число молекул.

Число степеней свободы механической системы - это количество независимых координат, с помощью которых может быть задано положение системы в пространстве. Если молекула рассматривается как бесконечно малый шарик, то её положение в пространстве задается координатами (x , y , z).

i - степень свободы.

Если молекула двухатомная, то i=5 , помимо трех координат поступательного движения эту молекулу будут определять еще две координаты вращательного движения.

Если же от идеального газа мы переходим к реальному газу, то есть, учитываем конечные размеры молекул или учитываем, что молекулы взаимодействуют дуг с другом, то к внутренней кинетической энергии поступательного или вращательного движения нужно добавить энергию взаимодействия молекул или энергию колебательного движения.

ЗАКОН О РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИИ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ ПО СТЕПЕНЯМ СВОБОДЫ:

1. На каждую степень свободы приходится одинаковая энергия равная 1/2 KT: