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文档简介

1分子热运动平动转动分子内原子间振动一自由度定义：决定一个物体的位置所需要的独立坐标数作直线运动的质点：一个自由度作平面运动的质点：二个自由度作空间运动的质点：三个自由度§1.能量按自由度均分定理2讨论：（1）这是大量分子无规则热运动的能量所遵循的统计规律（2）对个别分子，其热运动能量并不按自由度均分（3）如果某一分子由n个原子组成，则这个分子最多有3n个自由度，其中3个是平动的，3个是转动的，其余3n－6个是振动的。当分子的运动受到某种限制时，其自由度数会减少。3理想气体的内能和摩尔热容

理想气体的内能：分子动能和分子内原子间的势能之和.（仅指分子动能）1mol

理想气体的内能

4内能：分子自身：分子之间：(i>

j)由T决定由V决定对理想气体：（不包括系统整体质心运动的能量）相互作用势能pij系统内部各种形式能量的总和。理想气体的内能和摩尔热容5刚性分子理想气体内能：结论：一定质量的某种理想气体的内能，只取决于分子的自由度和气体的温度，与气体的体积、压强无关。即：内能是温度的单值函数！6理想气体的热容量（heatcapacity）热容量：温度升高（或降低）1℃物体所吸收（或放出）的热量，以c表示比热，则热容量为：C＝mc摩尔热容量：1摩尔物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，以C表示：C＝Mc

气体在等容过程中吸收的热量全部用来增加内能；而在等压过程中则只有一部分用来增加内能，另一部分转化为气体膨胀时对外所作的功。因此，气体升高一定的温度，在等压过程中要比等容过程中吸收更(?)的热。

定压热容量比定容热容量(?)。Cv：定容摩尔热容量对1摩尔理想气体有：定容摩尔热容只与分子的自由度有关，与气体的温度无关。对单原子气体分子：对双原子气体分子：78

理想气体的内能

理想气体内能变化

定体摩尔热容

定压摩尔热容

摩尔热容比

9例1:

指出下列各式所表示的物理意义。

(1)(2)(3)(4)——

分子在每个自由度上的平均动能——

分子的平均平动动能——

分子的平均动能——

1mol气体的内能(5)(6)——

质量为m的气体内所有分子的平均平动动能之和——

质量为m的气体的内能10经典理论的缺陷1112

图中画出了氢的Cv,m随温度变化的情形。其他双原子气体的Cv,m随温度变换的情形也与氢相类似。

理论值与实验值所以不符，看来好像可以这样解释：双原子分子在低温时只有平动，在常温时开始有转动，在高温时才有振动。这在经典理论中是不可理解的。

实际上，理论与实验不符的根本原因在于，上述热容理论建筑在能均分定理之上，而这个定理是以经典概念(能量的连续变化)为基础的。13*根据量子理论，分子能量是量子化的：转动振动平动

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