Избранные лекции по физике. Часть 6. Статистическая физика и термодинамика. Браже Р.А - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

18
Множитель
2
1
2
1
vv
N
N
i
i
=
=
имеет смысл среднего значения квадрата скоро-
сти молекул газа. Его можно найти из максвелловского распределения по
скоростям с помощью статистической теоремы о среднем (см. лекцию 21)
.
3
0
2
m
kT
v = (23.
Квадратный корень из
2
v имеет смысл скорости, названной средней
квадратичной скоростью:
.
3
0
2
m
kT
vv
кв
== (23.4)
Тогда средняя энергия одноатомной молекулы
kT
vm
v
m
кв
2
3
22
2
0
2
0
===ε , (23.5)
а внутренняя энергия газа из таких молекул
RTTNkkTNU
A
νν
2
3
2
3
2
3
=== . (23.6)
Данное выражение известно Вам из школьного курса физики.
Больцман обратил внимание на то, что число 3 в (23.5) имеет смысл
числа степеней свободы поступательного движения молекулы. Он посту-
лировал принцип (ныне носящий его имя), согласно которому все степени
свободы теплового движения молекул равноправны, и на каждую из них
приходится средняя энергия
kT
i
2
1
=ε
. (23.7)
Тогда средняя энергия произвольной молекулы
kT
i
2
=ε . (23.8)
Здесь
..
вращпост
iii += полное число степеней свободы жесткой молекулы,
не имеющей колебательных степеней свободы. Для любой молекулы в газе