Page 142 - 4399

11 ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ

11.1 Внутрішня енергія

Важливою характеристикою термодинамічної системи є
її внутрішня енергія. Внутрішня енергія містить у собі енергію
від видів руху і взаємодій всіх частинок (молекул, атомів,
електронів і т.д.), що утворюють систему. Кінетична енергія
механічного руху системи як цілого і потенціальна енергія
системи в зовнішньому полі (гравітаційному чи
електричному) до внутрішньої енергії не належить.
Внутрішня енергія системи, яка перебуває в
газоподібному стані складається з:
а) кінетичної енергії невпорядкованого поступального і
обертального руху молекул, а також коливального руху атомів
в молекулах;
б) потенціальної енергії, обумовленої силами
міжмолекулярної взаємодії;
в) енергія взаємодії атомів у молекулах і енергія
взаємодії електронів з атомним ядром;
г) енергії руху і взаємодії нуклонів в атомних ядрах.
Внутрішня енергія є однозначною функцією стану
термодинамічної системи і її значення не залежить від того,
яким чином система прийшла в цей стан.
Внутрішня енергія визначається з точністю до сталої
U , яка залежить від вибору стану, в якому внутрішня енергія
0
приймається рівною нулю. Оскільки в усіх термодинамічних
розрахунках визначається не абсолютне значення внутрішньої
енергії, а її зміна U , то вибір U не грає ролі. Для газів ми
0
будемо під внутрішньою енергією розуміти суму кінетичної
енергії теплового руху і потенціальної енергії
міжмолекулярної взаємодії молекул. Для ідеального газу
силами міжмолекулярної взаємодії нехтують, тому внутрішня

141