页数:8页文件大小:241.6 KB来源: 大学物理ppt课件
本课件先讲自由度的概念与单原子、双原子、多原子分子的自由度数目,再给出能量按自由度均分原理与分子平均动能,进而说明理想气体内能的构成与计算方法,并说明能量均分定理的统计性质与其适用限度。
能量均分定理
单原子分子
看作质点时,只考虑三个平动自由度,多原子气体分子不能看作质点:平动转动分子内原子间的振动(非刚性分子有,常温下略)单原子分子:一个原子构成一个分子多原子分子:三个以上原子构成一个分子(刚性)双原子分子:两个原子构成一个分子(刚性)三个自由度氢、氧、氮等五个自由度氦、氩等六个自由度水蒸汽、甲烷等
单原子分子(续1)
能量按自由度均分原理单原子分子:能量均分定理:在温度为T的平衡态下,不论何种运动,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其值为
分子自由度数分子平均动能
理想气体的内能内能
气体中所有分子的动能+分子间相互作用势能+分子内原子间的振动能量。
理想气体分子间无相互作用,所以其内能只是分子的动能的总和。
例1:容器内有某种理想气体,气体温
例1:容器内有某种理想气体,气体温度为273K,压强为0.01atm ( 1atm = 1.013×105Pa ),密度为1.24×10-2kg· m-3。
解(1)根据状态方程,得氮气(N2)或一氧化碳(CO)气体
分子的平均平动动能
例2:体积为2×10-3m3的刚性
例2:体积为2×10-3m3的刚性双原子分子理想气体,其内能为6.75×102J.(1)求气体的压强; (2)设分子总数为5.4×1022个,求分子的平均平动动能和气体的温度.解:(1)(2)内能中有3/5为平动动能, 2/5为转动动能每个分子的平均平动动能为
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