1. 이상적인 가스 가정 :
* 분자간 힘 없음 : 이상적인 가스는 완벽하게 탄성 충돌을 제외하고 분자들 사이에 상호 작용이 없다고 가정합니다. 이것은 상호 작용과 관련된 잠재적 에너지가 없음을 의미합니다.
* 포인트 입자 : 이상적인 가스 분자는 내부 구조가없는 점 입자로 처리됩니다. 이것은 분자 내에서 진동이나 회전에 저장된 에너지가 없음을 의미합니다.
2. 운동 에너지 :
* 번역 운동 : 이상적인 가스 분자가 보유하는 유일한 에너지는 번역 운동으로 인한 운동 에너지입니다. 이 운동 에너지는 가스의 온도에 직접 비례합니다.
* 장비 정리 : 장비 정리는 분자의 각 자유도 (이 경우, 번역 운동)의 평균 에너지는 (1/2) kt를 가지며, 여기서 k는 볼츠 만의 상수이고 t는 온도라고한다.
3. 내부 에너지 :
* 총 운동 에너지 : 이상적인 가스에 대한 다른 형태의 에너지가 없기 때문에, 내부 에너지 (U)는 단순히 모든 분자의 운동 에너지의 합입니다.
* 비례 : 각 분자의 동역학 에너지는 T에 비례하기 때문에, 총 내부 에너지 (U)도 T에 비례합니다.
수학적으로 :
* Monatomic 이상적인 가스 (번역 운동 만 포함)의 경우 내부 에너지는 다음과 같습니다. U =(3/2) NRT, 여기서 N은 두더지 수이고 R은 이상적인 가스 상수입니다.
*이 방정식은 내부 에너지 (U)가 온도 (t)에 직접 비례 함을 분명히 보여줍니다.
요약 :
이상적인 가스의 내부 에너지는 온도에 비례합니다. 이상적인 가스 모델은 분자간 힘이나 내부 구조가 없기 때문에 존재하는 유일한 에너지는 번역 운동 에너지입니다. 이 운동 에너지는 온도에 직접 비례하여 내부 에너지를 온도에 비례합니다.
