Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 95 стр.

                                 - 95 -


ше, т. е. при более высоких температурах, чем у других двухатомных га-
зов.
       При достаточно низких температурах газы конденсируются и дви-
жение их молекул оказывается не поступательным, а колебательным.
       Все сказанное относится к атомам и молекулам, но не к электронам,
которые движутся в металлах поступательно, сохраняя очень большую
энергию поступательного движения даже при абсолютном нуле тем-
пературы (эта энергия имеет нетепловую природу).


       Вывод: Принцип Больцмана о равномерном распределении энергии
по степеням свободы должен применяться с учетом того, что степени сво-
боды при определенных температурах начинают «вымерзать» или напро-
тив «возбуждаться». Вымерзание степеней свободы будет в том случае, ко-
гда они уже не могут принимать слишком малые для них порции энергии и
тогда не принимают участия в распределении полной энергии системы.
Соответственно уменьшению участвующих в приеме энергии степеней
свободы уменьшается и теплоемкость.


       Рассмотрим теперь причины изменения теплоемкости при высоких
температурах. Каждый атом обладает тремя степенями свободы. Но моле-
кула, состоящая из двух атомов, обладает не шестью, а лишь пятью степе-
нями свободы (три поступательные и две вращательные). Уменьшение
числа возможных степеней свободы на единицу обязано предположению,
что оба атома в молекуле связаны жестко, находясь на неизменном рас-
стоянии друг от друга. Фактически, однако, никакой жесткой связи между
атомами нет. Силы взаимодействия, связывающие атомы в молекулу, оп-
ределяют лишь равновесное значение расстояния между ними, изменению
которого как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения атомы
оказывают противодействие. Эта связь, следовательно, скорее напоминает