Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Абсолютная шкала температур





Методы измерения температуры.

Из уравнения состояния идеального газа следует, что объем газа пропорционален температуре:

.

Рассмотрим газовый термометр с постоянным давлением р0 (рис. 1.2). Высота ртутной капли пропорциональна V, следовательно, она пропорциональна T. Если вместо идеального газа взять ртуть, то получим обычный ртутный термометр. С некоторым приближением в этом термометре можно считать T~V.

В случае использования других жидкостей, термометры градуируются по показаниям точных газовых термометров.

 

 

Используя идеальный газ, можно построить термометр с постоянным объемом VO , тогда .

 

1.5. Гипотеза о равнораспределении энергии по степеням свободы

Степени свободы - это число независимых коорди­нат, определяющих положение системы, или в интересующем нас случае — молекулы. Для определения положения центра масс молекулы необходимо задать три координаты. Это означа­ет, что молекула имеет три поступательных степени свободы.


Если молекула двухатомная и жесткая («гантель»), то, кроме трех поступательных степеней свободы, она имеет и две вращательные, связанные с углами поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей 1-1 и 2-2, проходящих через центр масс С, как показано пунктиром на рис.1.3. Вращение вокруг оси молекулы для материальных точек лишено смысла.

Таким образом, жесткая двухатомная моле­кула имеет пять степеней свободы: три поступательных и две вращательных.

Если молекула упругая, то возможны колебания атомов и необходима еще одна степень свободы (расстояние между ато­мами). Ее называют колебательной.

Тот факт, что средняя энергия поступательного движения молекулы равна 3kT/2, означает, что на каждую степень свободы в среднем приходится энергия kT/2. Больцман обобщил этот вывод в виде гипотезы о равном распределении средней энергии по степе­ням свободы. При этом на колебательную степень свободы дол­жны приходиться в среднем по две половинки kT - одна в виде кинетической и одна в виде потенциальной (как мы зна­ем, их средние значения одинаковы). Итак, средняя энергия молекулы

,

где i— сумма числа поступательных (Zпост), вращательных (Zвр) и удвоенного числа колебательных (Zкол) степеней свободы:

Число i совпадает с числом степеней свободы только для жест­ких молекул.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 335; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.001 сек.