Механика и молекулярная физика. Берзин А.А - 34 стр.

UptoLike

34
тов по определению теплоемкостей дает следующие результаты.
Согласно классической теории теплоемкость идеального газа не за-
висит от температуры. Эксперимент, однако, дает другие результа-
ты. На рис. 12.2 приведена экспериментальная зависимость для
двухатомного газа. На участке 1 – 1
RC
V
2
3
=
, что указывает на то,
что при этих температурах движение молекулы является чисто по-
ступательным. При более высоких температурахвключаются
вращательные степени свободы
)523(
..
=+=
+
=
вращпост
iii и
RC
V
2
5
=
(участок 2 – 2). При дальнейшем увеличении температуры
молекулы перестают быть жесткимивсе молекулы вовлекаются в
колебательное движение, в связи с чем
RC
V
2
7
=
(участок 3 – 3). В
промежутках между указанными интервалами теплоемкость моно-
тонно растет с ростом температуры, т. е. соответствует как бы не
целому числу степеней свободы.
Рис.12.2
Наблюдаемые отступления от классической теории тепло-
емкости газов говорят о том, что лежащий в ее основе закон о
равномерном распределении энергии по степеням свободы моле-
кул в общем случае не является верным. Более точная теория те-
плоемкости газов разработана на основе квантовой механики.
Однако классической теорией можно пользоваться, если опреде-
лять теплоемкость реальных газов для каждого интервала темпе-
                               34
тов по определению теплоемкостей дает следующие результаты.
Согласно классической теории теплоемкость идеального газа не за-
висит от температуры. Эксперимент, однако, дает другие результа-
ты. На рис. 12.2 приведена экспериментальная зависимость для
                                         3
двухатомного газа. На участке 1 – 1 CV = R , что указывает на то,
                                         2
что при этих температурах движение молекулы является чисто по-
ступательным. При более высоких температурах “включаются”
вращательные степени свободы (i = iпост. + iвращ. = 3 + 2 = 5) и
     5
CV = R (участок 2 – 2). При дальнейшем увеличении температуры
     2
молекулы перестают быть жесткими – все молекулы вовлекаются в
                                           7
колебательное движение, в связи с чем CV = R (участок 3 – 3). В
                                            2
промежутках между указанными интервалами теплоемкость моно-
тонно растет с ростом температуры, т. е. соответствует как бы не
целому числу степеней свободы.




                            Рис.12.2
     Наблюдаемые отступления от классической теории тепло-
емкости газов говорят о том, что лежащий в ее основе закон о
равномерном распределении энергии по степеням свободы моле-
кул в общем случае не является верным. Более точная теория те-
плоемкости газов разработана на основе квантовой механики.
Однако классической теорией можно пользоваться, если опреде-
лять теплоемкость реальных газов для каждого интервала темпе-