12 Термодинамическая температура

Реклама
15. Одноатомный идеальный газ. Энергия и энтропия идеального газа. Уравнение Сакура-Тетроде.
Энергия идеального газа
Полная энергия идеального газа равна
(19).
Статистическая сумма для одного атома имеет вид
Используя новую переменную,
получаем
далее используем известное выражение для полной энергии
или
Отсюда
на
следует,
что
полная
энергия
идеального
газа
в
расчете
на
один
атом
рав-
Этот результат служит иллюстрацией знаменитого утверждения, известного как закон равного распределения энергии: средняя кинетическая энергия поступательного движения, приходящаяся на каждую поступательную степень свободы атома, равна в классическом пределе
или
происходит в трех измерениях: каждое из них называется его степенью свободы.
. Движение атома
Энтропия идеального газа
Для нахождения выражения для энтропии идеального газа выразим сначала химический потенциал в виде
функции от N и U, а не от N и τ. Для этого учтем, что U = 3/2Nτ. Тогда соотношение для химического потенциала примет вид
Это и есть искомый результат. Но для многих целей желательно
знать зависимость энтропии от температуры.
Полученный результат называется уравнением Сакура — Тетроде для одноатомного идеального газа. Оно
имеет большое историческое значение и играет важную роль в химической термодинамике.
Скачать