● Любое макроскопическое тело или система макроскопических тел называется термодинамической системой. Состояние термодинамической системы характеризуется макроскопическими или термодинамическими пара- метрами (масса, плотность, объем, давление, температура).
Внутренняя энергия. Величины, определяющие состояние термодинамической системы в данный момент времени, то есть соответствующие этому состоянию макроскопические параметры, называются функциями состояния. Основной среди этих величин является внутренняя энергия.
Внутренняя энергия термодинамической системы является функцией температуры и объема, определяющих состояние системы: 𝑈 (𝑇, 𝑉).
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа. Газ, молекулы которого состоят из одного атома, называют одноатомным газом. Внутренняя энергия одноатомного газа равна сумме кинетических энергий поступательного движения частиц и потенциальных энергий их взаимодействия:
Однако внутренняя энергия идеального газа данной массы равна сумме средних кинетических энергий хаотического движения частиц:
Средняя кинетическая энергия одной частицы одноатомного идеального газа определяется выражением , следовательно, внутренняя энергия такого газа зависит только от температуры: