(3)能均分C.ppt

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1、火車：被限制在一曲線上運動，自由度為1；飛機：自由度為3（經(jīng)度、緯度、高度）輪船：被限制在一曲面上運動，自由度為2，（經(jīng)度、緯度）1一、自由度i（Degreeoffreedom）確定一個物體的空間位置所需要的獨立坐標數(shù)目。雙原子分子單原子分子§12-5能量均分定理理想氣體內(nèi)能2CαβγxyzoP?自由度數(shù)6{平動自由度3個轉(zhuǎn)動自由度3個剛性多原子分子的自由度獨立坐標數(shù)——6個只有二個互相獨立繞CP軸的轉(zhuǎn)動(?)3三原子多原子分子單原子分子雙原子分子自由度轉(zhuǎn)動平動356023333剛性分子的自由度i4二、能量按自由度均分原理得：由說明分子的平均平動動能是均勻的分布在它的三個平動自由度上5這種

2、能量的分配也同樣適用于分子有轉(zhuǎn)動的情況，即對每一個轉(zhuǎn)動自由度，其能量也相等均為由此得到:能量按自由度均分原理6能量按自由度均分定理1、定理∶平衡態(tài)下，分子任何一個自由度的平均能量都相等，均為2、自由度為i的分子，其平均能量7三、理想氣體的內(nèi)能分子熱運動的平均動能理想氣體內(nèi)能：系統(tǒng)中所有分子熱運動動能之總和。（不包括分子間相互作用的能量）1mol理想氣體的內(nèi)能：Mkg理想氣體的內(nèi)能：氣體的內(nèi)能：它所包含的所有分子的動能和分子間相互作用勢能的總和8討論：1.內(nèi)能是氣體狀態(tài)的單值函數(shù)理想氣體：E=E(T)（理想氣體的另一定義）2.在實際上當T=0,量子力學(xué)可以證明，當T=0時仍有零點能存在。9例

3、1、溫度和壓強均相同的氦氣和氧氣，它們分子的平均動能和平均平動動能分別為：對He：i=3對O2：i=5即：平均平動動能相等，而平均動能不等。10例2、在溫度為127?C時，1mol氧氣（其分子可視為剛性分子）的內(nèi)能是多少？其分子的轉(zhuǎn)動的總動能為多少？解：對O2：i=5T=（273+127）K=400KR=8.31J/mol.K代入得:分子轉(zhuǎn)動的總動能:11例3.體積為200升的鋼瓶中盛有氧氣(視為剛性雙原子氣體),使用一段時間后,測得瓶中氣體壓強為2atm,此時氧氣的內(nèi)能。12溫度改變，內(nèi)能改變量為例4、容器內(nèi)某理想氣體的溫度T=273K，壓強P=101.3Pa，密度為1.25g?m3，求

4、∶(1)氣體分子運動的均方根速率；(2)氣體的摩爾質(zhì)量，是何種氣體？(3)氣體分子的平均平動動能和轉(zhuǎn)動動能；(4)單位體積內(nèi)氣體分子的總平動動能；(5)氣體的內(nèi)能，設(shè)該氣體有0.3mol。13巳知∶解∶(1)14(2)由這是N2氣或CO氣。15(3)16(4)(5)17