《《物理學教學課件》7-3能量均分定理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《物理學教學課件》7-3能量均分定理（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、一 .自 由 度 201 32 2kt m kT v2 2 2 213v v v vx y z 2 2 20 0 01 1 1 12 2 2 2x y zm m m kT v v v 單 原 子 分 子 平 均 能 量 kT213 y zx o7-3 能 量 均 分 定 理 剛 性 雙 原 子 分 子 分 子 平 均 平 動 動 能2 2 2kt 0 0 01 1 12 2 2Cx Cy Czm m m v v v分 子 平 均 轉(zhuǎn) 動 動 能 2 2kr 1 12 2y zI I 自 由 度 確 定 一 個 物 體 的 空 間 位 置 所 需 要 的 獨 立坐 標 數(shù) 目 。 以 剛 性 分

2、 子 （ 分 子 內(nèi) 原 子 間 距 離 保 持 不變 ） 為 例H e 2O OH 2 3NH xz y ),( zyxC 雙 原 子 分 子xz y ),( zyxC單 原 子 分 子平 動 自 由 度 t=33 rti 平 動 自 由 度 t=3 轉(zhuǎn) 動 自 由 度 r=25 rtixz y ),( zyxC 三 原 子 分 子平 動 自 由 度 t=3轉(zhuǎn) 動 自 由 度 r=3 6 rti 單 原 子 分 子 3 0 3雙 原 子 分 子 3 2 5多 原 子 分 子 3 3 6 剛 性 分 子 能 量 自 由 度 t r i分 子 自 由 度 平 動 轉(zhuǎn) 動 總i t r s 自 由

3、 度 數(shù) 目 平動 轉(zhuǎn)動 振動 (s 0) 二 . 能 量 均 分 定 理 （ 玻 耳 茲 曼 假 設 ） 氣 體 處 于 平 衡 態(tài) 時 ， 分 子 任 何 一 個 自 由度 的 平 均 動 能 都 相 等 ， 均 為 ， 這 就 是能 量 按 自 由 度 均 分 定 理 . kT21 分 子 的 平 均 動 能 kTi2i t r s 其 中 自 由 度 數(shù) 目剛 性 分 子 i t r 三 . 理 想 氣 體 的 內(nèi) 能 理 想 氣 體 的 內(nèi) 能 ： 分 子 動 能 和 分 子 內(nèi) 原子 間 的 勢 能 之 和 . RTiNE 2A 1 mol 理 想 氣 體 的 內(nèi) 能 理 想 氣

4、體 的 內(nèi) 能 RTiE 2 TRiE d2d 理 想 氣 體 內(nèi) 能 變 化 討 論 kT21（ 1） RTi2（ 4） kTi2（ 2） kT23（ 3） 下 列 各 式 的 意 義 例 7-1 .將 水 蒸 汽 分 解 為 同 溫 度 的 氫 氣 和 氧氣 ， 即 222 22 OHOH 也 就 是 2摩 爾 的 水 蒸 氣 分 解 為 同 溫 度 的 2摩 爾氫 氣 和 1摩 爾 氧 氣 ， 當 不 計 振 動 自 由 度 時 ，求 此 過 程 中 內(nèi) 能 的 增 量 。 解 ： 當 不 計 振 動 自 由 度 時 ， 由 理 想 氣 體內(nèi) 能 公 式 RTiE 2 RTiE 22摩

5、爾 的 內(nèi) 能 為OH2 RTRTE OH 62622 2摩 爾 的 內(nèi) 能 為 2H RTRTEH 52522 1摩 爾 的 內(nèi) 能 為2O RTE O 252 RTEEEE OHOH 23222 %25)6/(23/ 2 RTRTEE OH內(nèi) 能 增 量 的 百 分 比 為 故 內(nèi) 能 的 增 量 為 1 25 322 2E RT RT 前 5 322 2E RT RT 后 1 25 6 11T T T 解 ： 氫 氣 的 自 由 度 為 5， 氦 氣 的 自 由 度 為3， 混 合 前 兩 種 氣 體 的 總 內(nèi) 能 為氣 體 混 合 前 后 內(nèi) 能 相 等 ， 則 有 例 7-2.1摩 爾 溫 度 為 T1氫 氣 與 2摩 爾 溫 度 為 T2氦 氣 混 合 后 的 溫 度 為 多 少 ？設 混 合 后 溫 度 為 T， 則 混 合 后 氣 體 的 總 內(nèi) 能 為