ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
79
вращательную степень свободы в среднем приходится кинетическая энергия
2
kT
, а на каждую колебательную степень свободы – кинетическая энергия kT.
Под степенями свободы понимают число независимых переменных,
которыми однозначно можно описать движение частицы.
Кинетическая энергия теплового движения молекул составляет
внутреннюю энергию идеального газа. А в изохорном процессе, как известно,
передаваемое количество теплоты равно приращению внутренней энергии газа,
поэтому молярная изохорная теплоемкость непосредственно связана с
кинетической энергией теплового движения молекул.
Таким образом, согласно закону
равнораспределения, на каждую
поступательную и вращательную степень свободы приходится молярная
изохорная теплоемкость
2
µ
υµ
R
с =
, на каждую колебательную степень
свободы – молярная изохорная теплоемкость
µυµ
Rс
=
.
Частица одноатомного газа обладает 3 степенями свободы
поступательного движения. Таким образом, для одноатомного газа
µυµ
Rс
2
3
=
.
Частица двухатомного газа обладает 3 степенями свободы
поступательного, 2 степенями свободы вращательного и 1 степенью свободы
колебательного движения. Таким образом, для двухатомного газа
µυµ
Rс
2
7
=
.
Однако, согласно экспериментальным данным
µυµ
Rс
2
5
≈ . Такое расхождение
связано с тем, что энергии теплового движения молекул при обычных
температурах недостаточно для возбуждения колебаний атомов в молекулах.
Аналогично и для трехатомного газа
µυµ
Rс 3
≈
.
Теплоемкость с увеличением температуры увеличивается. Для идеальных
газов эта зависимость имеет вид
...btatсс +++=
2
0
,
(7.11)
где
с
0
– массовая теплоемкость газа при t = 0
o
C; a, b – постоянные, полученные
опытным путем.
Для технических расчетов ограничиваются зависимостью
atсс
+
=
0
.
(7.12)
Массовая теплоемкость газовой смеси определяется по формуле:
∑
=
=
n
i
iiсм
cgс
1
,
(7.13)
где
с
i
– массовая теплоемкость i-го компонента газовой смеси; g
i
– массовая для
i-го компонента.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- …
- следующая ›
- последняя »
