20.5
시스템의 내부 에너지는 시스템에 있는 모든 개별 원자의 운동 에너지와 위치 에너지의 합으로 정의할 수 있습니다.
단원자 이상 기체 시스템을 생각해 보십시오. 가스가 일정한 부피로 가열되면 원자의 운동 에너지가 증가하지만 원자 사이에 상호 작용이 없기 때문에 위치 에너지는 0으로 유지됩니다.
따라서 내부 에너지는 단원자 원자의 평균 운동 에너지에 의존합니다. 2개의 NkBT에 대해 3으로 표현되며, 여기서 N은 기체 원자의 수, kB는 볼츠만 상수, T는 온도입니다. 따라서 일정한 부피에서 이상 기체의 내부 에너지는 온도에만 의존합니다.
시스템의 내부 에너지는 상태 함수입니다. 실온으로 냉각된 끓는 물은 얼음을 실온으로 녹여 얻은 물과 동일한 내부 에너지를 가지고 있습니다.
따라서 내부 에너지는 시스템의 상태에만 의존하며, 그것을 얻기 위해 사용된 경로에 의존하지 않습니다. 따라서 경로 독립적입니다.
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