Молекул

Число степеней свободы и средняя энергия

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. Средняя кинетическая энергия молекул гелия (He) равна …

1) 2) 3) 4)

Решение: Средняя кинетическая энергия молекул газа определяется соотношением , где - сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы, т.е. число независимых переменных (координат), полностью определяющих положение системы в пространстве: (1) - для молекул одноатомного газа, которую рассматривают как материальную точку, которой приписывают три степени свободы поступательного движения. - для молекул двухатомного газа, которые кроме трех степеней свободы поступательного движения имеет еще две степени свободы вращательного движения вокруг каждой из них. - для молекул газа состоящих из трех и более атомов: три поступательного и три вращательного движения. В отличие от идеального газа для молекул реальных газов необходимо учитывать степени свободы колебательного движения. Поскольку между молекулами реального газа не существует жесткой связи. В нашем случае гелий является одноатомным газом и для его молекул число степеней свободы равно 3. Ответ: вариант 2.

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где , и – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. Для атомарного водорода число i равно …

1) 1 2) 5 3) 7 4) 3

Решение: У атомарного водорода молекулы состоят из одного атома. Поэтому его молекулы обладают числом степеней свободы равное 3. Ответ: вариант 4.

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где , и – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водорода (Н₂) число i равно …

1) 7 2) 5 3) 2 4) 8

Решение: По условию задачи имеет место, водород молекулы которого состоят из двух атомов. Для двухатомного газа число степеней свободы составляет 5. Ответ: вариант 2.

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где , и – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водяного пара (Н₂O) число i равно …

1) 8 2) 6 3) 3 4) 5

Решение: По условию задачи имеет место, водяной пар, молекулы которого состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В сумме дают число 3. Для трехатомных молекул газа число степеней свободы равно 6. Ответ: вариант 2.

Дата добавления: 2014-10-31