Ideālas gāzes iekšējā enerģija. Darbs. Siltuma daudzums. 1.termodinamikas likums

Ideālas gāzes iekšējā enerģija
Vielas iekšējā enerģija U ir visu vielā esošo molekulu kinētiskās un potenciālās enerģijas summa.
Ideālās vienatomu gāzes iekšējā enerģija ir gāzes visu molekulu siltumkustības kinētisko enerģiju summa, jo ideālās gāzes modelī neņem vērā molekulu savstarpējo mijiedarbību un tai atbilstīgo potenciālo enerģiju:
U - iekšējā enerģija, m - gāzes masa, M - gāzes molmasa, N - molekulu skaits, R = 8,31 J/(mol·K) - universālā gāzu konstante,
T - absolūtā temperatūra, NA - Avogadro skaitlis.
Darbs
Fizikā, darbs ir enerģijas pārmaiņas dažādu spēku ietekmē. Līdzīgi kā enerģija, tas ir skalārs lielums, SI sistēmā to mēra džoulos. Terminu darbs prmo reizi minēja Franču matemātiķis Kaspars-Gustavs Kariols 1830. gadā
Siltumprocesā darbs tiek veikts tad, ja gāze pārvieto kādu ķermeni, piemēram, virzuli dzinēja cilindrā vai gāzes turbīnas rotora lāpstiņu. Šādā gadījumā mainās gāzes tilpums V, bet ķermeņa kustību izraisa gāzes spiediena radītais spēks.
Siltuma daudzums
Siltuma daudzums ir enerģija, kuru saņem ķermenis siltumapmaiņas procesā (par siltuma daudzumu tāpat sauc enerģiju, kuru ķermenis atdod siltumapmaiņas procesā).
Siltuma daudzumu fizikā apzīmē ar (Q). Tā mērvienība ir džouls (J) .
Siltuma daudzumu var aprēķināt pēc formulas:

kur
m - vielas masa;
c- vielas īpatnējā siltumietilpība;
t1- vielas sākuma temperatūra;
t2- vielas beigu temperatūra;
t^=(t2 – t1) - temperatūras starpība.…