МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА


5.3 Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса

Выражение для внутренней энергии газа Ван-дер-Ваальса найдем следующим образом. При расширении газа его молекулы совершают работу против сил молекулярного давления . Эта работа равна


(5.3.1)

где Vm – объем одного моля газа

С другой стороны, эта работа идет на увеличение потенциальной энергии взаимодействия молекул:


(5.3.2)

Из выражений (5.3.1–5.3.2) следует, что


(5.3.3)

Интегрирование этого выражения дает


(5.3.4)

Внутренняя энергия газа состоит из кинетической и потенциальной энергий, т. е.


(5.3.5)

Подставим выражение (5.3.4) в (5.3.5).


(5.3.6)

При газ становится идеальным и его внутренняя энергия равна кинетической энергии движения молекул и равна, как мы знаем, , т. е.


(5.3.7)

С другой стороны, при из (5.3.6)


(5.3.8)

Таким образом


(5.3.9)

Hosted by uCoz