§ Обс Энергия идеального газа и объём
Объясните, почему внутренняя энергия идеального газа не зависит от объёма.
Решение
По определению из § внутренняя энергия складывается из кинетической энергии хаотического движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. В модели идеального газа взаимодействием молекул друг с другом пренебрегают, поэтому потенциальная часть равна нулю. Остаётся только кинетическая энергия, среднее значение которой определяется абсолютной температурой.
При изменении объёма расстояния между молекулами меняются, но не появляется учитываемая в модели энергия их взаимодействия. Если температура и количество газа остаются прежними, средняя кинетическая энергия каждой молекулы и число молекул не меняются. Формула (.) поэтому не содержит . При изменении объёма вместе с температурой энергия изменится именно вследствие изменения температуры.
Ответ
У идеального газа потенциальной энергией взаимодействия молекул пренебрегают; при данной массе его внутренняя энергия определяется только температурой.
