Внутренняя энергия идеального одноатомного газа определяется как сумма кинетических энергий его атомов, поскольку в этом типе газа отсутствует потенциальная энергия взаимодействия между частицами. Внутренняя энергия UUU для одноатомного газа может быть выражена следующим образом:
U=32nRTU=\frac{3}{2}nRTU=23nRT
где:
- nnn — количество вещества в молях,
- RRR — универсальная газовая постоянная (R\approx 8.31,\text{Дж/(моль·К)}),
- T — абсолютная температура в кельвинах.
Таким образом, внутренняя энергия идеального одноатомного газа пропорциональна его абсолютной температуре и количеству вещества. При повышении температуры внутренняя энергия газа увеличивается, что отражает увеличение средней кинетической энергии его атомов
. Для одноатомных газов, таких как инертные газы (гелий, неон, аргон и др.), внутреннюю энергию можно также рассчитать по формуле:
U=\frac{3}{2}mc_vT
где:
- m — масса газа,
- c_v=\frac{3}{2}R — молярная теплоёмкость при постоянном объёме
Таким образом, внутренняя энергия идеального одноатомного газа зависит только от его температуры и количества вещества, не изменяясь при изменении давления или объёма
English (US)