Die innere Energie eines realen Gases

Ich entschuldige mich im Voraus, aber ich bitte um Klarstellung.

Ich habe aus einem Physikbuch im ersten Studienjahr gelernt, dass bei idealen einatomigen Gasen die innere Energie gegeben ist durch E ich N T = N × C v × T . Dies repräsentiert jedoch die effektive kinetische Energie eines Moleküls.

Q1 . In den realen Gasen sollte meiner Meinung nach die potentielle Energie beitragen. Ich habe ein Buch mit dem Titel Physikalische Chemie von Atkins gelesen, und er sagt

In der Thermodynamik wird die Gesamtenergie eines Systems als seine innere Energie U bezeichnet. Die innere Energie ist die gesamte kinetische und potentielle Energie der Moleküle im System.

Gibt es dort einen anderen Begriff, der elektrische (und vielleicht gravitative?) potentielle Energie darstellt?

Q2 . Was ist, wenn das Gas zweiatomig ist? sagt Halliday in seinem Buch Fundamentals of Physics

Nehmen wir weiter an, dass die innere Energie Eint die Summe der translatorischen kinetischen Energien der Atome ist. (Die Quantentheorie erlaubt keine kinetische Rotationsenergie für einzelne Atome.)

Worum geht es hier eigentlich?

Danke schön.

Antworten (1)

Die potentielle Energie, von der sie hier sprechen, ist die Energie der Wechselwirkung zwischen den Molekülen, die normalerweise durch das sogenannte Leonard-Jones-6-12-Potential angenähert wird. Aus diesem Grund ist für ein reales Gas die innere Energie eine Funktion sowohl der Temperatur als auch des spezifischen Volumens, gegeben durch

D U = N C v D T [ P T ( P T ) v ] D v
Beachten Sie, dass für ein ideales Gas, dessen Zustandsgleichung so ist, dass der Druck bei konstantem Volumen direkt proportional zur Temperatur ist, der 2. Term verschwindet und U nur eine Funktion von T ist. Und natürlich bei niedrigen Drücken eine reelle Zahl Gas nähert sich dem idealen Gasverhalten.