Внутренняя энергия идеального газа. Изменение внутренней энергии. Работа в термодинамике
Внутренняя энергия газа при переходе его из одного состояния в другое изменяется. Рассмотрим, как это изменение связано с работой внешних сил над газом или газа против внешних сил. Для этого рассмотрим цилиндр с подвижным поршнем. Работа положительна, если направление силы и перемещения совпадают и отрицательна, если они противоположны. Из этого следует, что при сжатии газа положительна работа внешних сил, а при расширении положительную работу совершает газ.
В механике при количественной характеристике обмена энергиями между взаимодействующими телами используется понятие «работа силы». В этом случае поступают так. Полную работу силы на участке траектории от одной рассматриваемой точки до другой находят как алгебраическую сумму элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках. Часто суммирование заменяют интегрированием:. Для вычисления интеграла 3 необходимо знать зависимость силы от пути по траектории на рассматриваемом участке траектории.
Работа газа
Идеальный газ — это модель газа, которая предполагает, что между его молекулами нет взаимодействий. В такой модели газ можно описать с помощью ряда уравнений, включая уравнение состоянии, закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака. Важным понятием в термодинамике идеального газа является работа, которую газ выполняет при расширении. Работа — это энергия, передаваемая телу через перенос объекта или изменение его физического состояния.
