T.7. Ecuaţia calorică de stare a gazului ideal

Energia internă a unui gaz (U, ) = energia cinetică a mişcării de agitaţie termică (Ec) + energia potenţială datorată forţelor intermoleculre, de interacţiune dintre particule (Ep) + energia potenţială datorată interacţiunii cu câmpurile de forţe exterioare (Ep) (de exemplu interacţiune cu câmpul gravitaţional).

În cazul gazului ideal forţele de interacţiune intermoleculară se neglijează, la fel interacţiunile cu câmpurile de forţe exterioare, deci vom lua în considerare doar energiile cinetice ale moleculelor în mişcare de agitaţie termică pentru calculul energiei interne:

Ecuaţia calorică de stare a gazului ideal este:

unde = numărul de moli

= constanta universală a gazelor

T = temperatura absolută a gazului (exprimată în Kelvin)

i = numărul gradelor de libertate ale moleculelor gazului ideal (i = 3 pentru gaz monoatomic, i = 5 pentru gaz biatomic, i = 6 pentru gaz tri/poliatomic)

Concluzie: Energia internă a gazului ideal ( U ) depinde doar de cantitatea de gaz ( ) şi de temperatura gazului (T): U = U ( , T).

T.8. Transformările simple ale gazului ideal

Ecuaţia termică de stare, TRVp , este independentă de natura gazului, având un caracter universal.

Când la trecerea de la o stare de echilibru termodinamic la altă stare de echilibru termodinamic toţi parametrii macroscopici variază, transformarea se numeşte generală.

Dacă unul din parametri rămâne constant, atunci se obţin următoarele transformări particulare:

transformarea izotermă: T = constant

transformarea izobară: p = constant

transformarea izocoră: V = constant

Observaţie: Din ecuaţia termică de stare se pot deduce toate legile transformărilor simple ale gazului ideal.

15