ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
56
Теплоемкости многоатомных газов
Опыты с двухатомными газами такими как азот, кислород и др. по-
казали, что
.
Ккмоль
кДж
8,20
⋅
≈
V
C
Для водяного пара и других многоатомных газов (СН
3
, СН
4
, и так
далее)
.
Ккмоль
кДж
25
⋅
≈
V
С То есть молекулы многоатомных газов нельзя
рассматривать как материальные точки. Необходимо учитывать враща-
тельное движение молекул и число степеней свободы этих молекул.
Числом степени свободы называется число независимых перемен-
ных, определяющих положение тела в пространстве и обозначается i.
Положение одноатомной молекулы, как и материальной точки, за-
даётся тремя координатами, поэтому она имеет три степени свободы
(рисунок 4.3).
Рисунок 4.3
Многоатомная молекула может ещё и вращаться. Например, у
двухатомных молекул вращательное движение можно разложить на два
независимых вращения, а любое вращение можно разложить на три вра-
щательных движения вокруг взаимно перпендикулярных осей. Но для
двухатомной молекулы вращение вокруг её собственной оси не изменит
её положение в пространстве, а момент
инерции относительно этой оси
равен нулю (рисунок 4.3).
Таким образом, у двухатомных молекул пять степеней свободы
(i = 5), а у трёхатомных шесть степеней свободы (i = 6).
При взаимных столкновениях молекул возможен обмен их энер-
гиями и превращение энергии вращательного движения в энергию по-
ступательного движения и обратно. Таким путём было установлено
равновесие между
значениями средних энергий поступательного и вра-
щательного движения молекул.
Больцман доказал, что для не слишком
низких температур
средняя энергия >
<
K
, приходящаяся на одну сте-
пень свободы равна .2
/
1 k
T
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- …
- следующая ›
- последняя »
