Число степеней свободы для различных моделей молекул

Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы

Основы термодинамики

Основное уравнение МКТ

Другие формы записи основного уравнения МКТ

	Учли, что
	Для 1 моля газа

p, V – соответственно давление и объем; N - число молекул в объеме V; m₀ – масса одной молекулы; - средняя квадратичная скорость молекул; Е – суммарная кинетическая энергия поступательного движения всех молекул газа; - масса газа; V_m – молярный объем; М – молярная масса.

Средняя квадратичная скорость молекул

Уравнение, определяющее

; ; ; = .

Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа

Различные формулы для

= ; Использовали формулу . Учли, что = ; .

Термодинамическая температура является мерой средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа, и формула раскрывает молекулярно-кинетическое толкование температуры. При температурах, близких к 0К, это выражение несправедливо, т.е. не пропорционально Т. Поэтому некорректно говорить о том, что при 0К движение молекул прекращается. В настоящее время доказано, что при 0К частицы вещества совершают нулевые колебания. Здесь « » - постоянная Больцмана, равная 1,38∙10^-23 Дж/К.

Число степеней свободы молекул – число независимых переменных, полностью определяющих положение системы в пространстве.

Газ	Модель молекулы	Число степеней свободы (i)
Поступатель-ные (iпост)	Вращатель-ные (iвращ)	Колебательные (iколеб)	Всего
Одноатомный	Материальная точка		-	-
Двухатомный	Две материальные точки, жесткая связь (например, стержень)			-
Двухатомный	Две материальные точки, нежесткая связь (пружина)
Трехатомный, многоатомный	Три (много) атома, жесткая связь			-

Дата добавления: 2017-01-14