Biratomlu ideal qazın bir zərrəciyinin orta kinetik enerjisi olduğundan onun daxili enerjisinin yalnız temperaturdan asılı olduğu görünür:
U = 3
2N ⋅ kT = 3
2 νNA ⋅ kT = 3
2ν ⋅ RT = 3
2m
MRT.(7.1)
● İdeal qazın daxili enerjisi onun kütləsindən, növündən (molyar kütlədən) və temperaturundan asılıdır. Sabit temperaturda qazın təzyiq və həcmi dəyişsə də, onun daxili enerjisi dəyişmir.
Bu, Coul qanunudur.
(7.1) düsturunu Mendeleyev-Klapeyron tənliyi ilə müqayisə etdikdə:
U = 3
2pV. (7.2)
Daxili enerjinin dəyişmə üsulları. Termodinamik sistemin daxili enerjisini dəyişmək üçün ya sistemin molekullarının istilik hərəkətinin orta kinetik enerjisini, ya onların qarşılıqlı təsir potensial enerjisini, yaxud da onların hər iki enerjilərini birlikdə dəyişmək lazımdır. Çoxsaylı təcrübələrdən müəyyən edilmişdir ki, bunu iki üsulla həyata keçirmək olur: istilikvermə və işgörmə (bax: Fizika-8, s.23).
● Sistemin daxili enerjisinin dəyişməsi iki üsulla — müəyyən Q istilik miqdarı verilməklə və sistem üzərində A işi görülməklə baş verir.
ΔU = Q + A. (7.3)
Əgər sistemin daxili enerjisi yalnız istilik mübadiləsi nəticəsində dəyişirsə, bu halda onun daxili enerjisi sistemə verilən (və ya sistemin verdiyi) istilik miqdarına bərabər olur. Məsələn, cisim qızarkən və soyuyarkən onun daxili enerjisinin dəyişməsi belə təyin edilir:
ΔU = Q = cm(T2 - T1) = cmΔT (7.4)
Bərk cismin əriməsi və ya mayenin kristallaşması prosesində onun daxili enerjisinin dəyişməsi cismin molekullarının qarşılıqlı təsir potensial enerjiləri hesabına baş verir. Ona görə də daxili enerjinin dəyişməsi ədədi qiymətcə ərimə (kristallaşma) istiliyinə bərabər olur:
ΔU = ±λm. (7.5)
Burada λ - xüsusi ərimə istiliyidir.
Buxarlanma və kondensasiya prosesləri zamanı sərf edilən istilik miqdarı da cismin daxili enerjisinin dəyişməsinə bərabərdir:
ΔU = ±Lm. (7.6)
Burada L - xüsusi buxarlanma istiliyidir.
Biratomlu ideal qazın daxili enerjisinin dəyişməsi onun temperaturunun dəyişməsi ilə müəyyən olunur:
ΔU = U2 - U1 = 3
2m
MRΔT. (7.7)
Burada U1 və U2 — uyğun olaraq biratomlu qazın başlanğıc və son hallarındakı daxili enerjisidir.
Diqqət! Termodinamik sistemdə daxili enerjinin dəyişməsi prosesin formasından deyil, onun başlanğıc və son halından asılıdır.