大學(xué)物理73能量均分定理

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1、一.分子的自由度1.質(zhì)點(diǎn)的自由度在空間自由運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn):在曲面上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)：位置由一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)確定自由度i=1位置由三個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)確定自由度i=3位置由二個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)確定自由度i=27.3能量均分定理①質(zhì)心→自由質(zhì)點(diǎn)②繞質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)③轉(zhuǎn)軸的方位???2.剛體的自由度剛性分子:分子內(nèi)原子間距離保持不變雙原子分子單原子分子平動(dòng)自由度t=3平動(dòng)自由度t=3轉(zhuǎn)動(dòng)自由度r=23.剛性分子的自由度三原子分子平動(dòng)自由度t=3轉(zhuǎn)動(dòng)自由度r=3二、能量均分定理平衡態(tài)理想氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能溫度為T的平衡態(tài)理想

2、氣體分子的每一個(gè)平動(dòng)自由度對(duì)應(yīng)一份相同的能量分子的每一個(gè)自由度對(duì)應(yīng)一份相同的能量分子平均總動(dòng)能單原子雙原子多原子說(shuō)明(1)、前面的結(jié)果是對(duì)應(yīng)溫度不太高，只考慮分子的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，并且除了碰撞分子間沒(méi)有其他作用力。①對(duì)于個(gè)別分子，某一瞬間的總能量可能與差別很大。②當(dāng)考慮分子轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)的量子效應(yīng)時(shí)，能量均分的概念不再成立。(2)、高溫時(shí)，視作彈性體的分子，還要考慮振動(dòng)的動(dòng)能和彈性勢(shì)能所對(duì)應(yīng)的能量。(3)、能量均分定理是按經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)規(guī)律得出的結(jié)果，所以：三.理想氣體的內(nèi)能內(nèi)能：與系統(tǒng)內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)相關(guān)的能量動(dòng)能相

3、互作用勢(shì)能化學(xué)能、核能不涉及化學(xué)反應(yīng)、核反應(yīng)理想氣體不考慮相互作用勢(shì)能TK?mol1mol理想氣體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)！例1.將水蒸汽分解成相同溫度的氫氣和氧氣，求內(nèi)能增加的百分比。解2mol水2mol氫氣1mol氧氣重點(diǎn)分子平均總動(dòng)能單原子雙原子多原子