理想気体の内部エネルギー

単原子理想気体のエネルギー

単原子理想気体のエネルギーは、単原子理想気体分子の並進運動エネルギーの総量です。理想気体分子の並進運動エネルギーの総量は、各分子の平均並進運動エネルギーと分子数(N)の積に等しくなります。数式で表すと次のようになります。

理想気体の内部エネルギー 1

U = 単原子理想気体のエネルギー (J)

N = 分子の数

k = ボルツマン定数 (k = 1.38 x 10⁻²³ J / K)

T = 絶対温度(K)

n = モル数 (mol)

R = 普遍気体定数 (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)

二原子理想気体のエネルギー

理想二原子ガスのエネルギーは、二原子理想ガス分子の並進運動エネルギー、回転運動エネルギー、および振動運動エネルギーの総和です。エネルギー等分配の原理により、理想二原子ガスのエネルギーは次のようになります。

理想気体の内部エネルギー 2

理想多原子ガスのエネルギー

理想多原子ガスのエネルギーは、多原子理想ガス分子の並進運動エネルギー、回転運動エネルギー、および振動運動エネルギーの総和です。エネルギー等分配の原理により、理想多原子ガスのエネルギーは次のようになります。

理想気体の内部エネルギー 3

実在気体のエネルギー

実在気体のエネルギーは温度にも依存する。実在気体の圧力が十分に大きい場合(実在気体の体積が小さい場合)、実在気体は異常な挙動を示し始める。したがって、実在気体のエネルギーは圧力と体積の両方に依存すると言える。

コメント