能量按自由均分定理

能量按自由度均分定理演示文稿目前一页\总数十七页\编于一点优选能量按自由度均分定理目前二页\总数十七页\编于一点vp讨论

三种速率的意义及其数值比较计算平动能研究分子碰撞讨论速率分布目前三页\总数十七页\编于一点能量按自由度均分定理目前四页\总数十七页\编于一点重点自由度能量按自由度均分定理理想气体的内能目前五页\总数十七页\编于一点1.自由度（Degreeoffreedom）决定物体空间位置所需的独立坐标称该物体的自由度举例1自由质点自由度数的确定一维运动的质点x自由度数为1三维运动的质点(x,y,z)自由度数为3二维运动的质点(x,y)自由度数为2目前六页\总数十七页\编于一点对自由刚体（Freerigidbody）自由刚体的自由度数是６，其中３个平动自由度，３个转动自由度．xyzβaγ

θx’Oy’z’用来决定其质心的位置——平动自由度数为３用决定转过的角度——转动自由度数为１用来决定其转轴的位置——转动自由度数为２举例2目前七页\总数十七页\编于一点海面上航行的轮船的自由度举例3xyO海面(x,y)O’y’x’θ确定质心：(x,y)确定方向：θ3个自由度目前八页\总数十七页\编于一点举例4空间自由运动的细棒xyzOO’y’z’x’(x,y,z)确定质心：(x,y,z)确定方位：５个自由度目前九页\总数十七页\编于一点气体分子自由度的确定单原子分子自由度为3（i=3），如He、Ne等。目前十页\总数十七页\编于一点确定质心的位置需三个独立坐标；确定两原子连线的方位需两个坐标.故刚性双原子分子自由度为5（i=5）。刚性双原子分子目前十一页\总数十七页\编于一点非刚性双原子分子附加一个确定两原子相对位置的相对坐标，非刚性双原子分子的自由度为6(i=6）非刚性双原子分子*C动画:非刚性双原子分子的运动目前十二页\总数十七页\编于一点结论单原子分子

303双原子分子325多原子分子336刚性分子的自由度分子自由度（平动）(转动)(总)

自由度平动自由度转动自由度振动自由度目前十三页\总数十七页\编于一点

2.能量按自由度均分定理（Theoremofequipartitionofenergy）

处于温度为T的平衡态的气体中，分子热运动动能平均分配到每个分子的每个自由度上。每个分子的每个自由度的平均动能都是目前十四页\总数十七页\编于一点

(1)一个刚性分子的总动能

(2)均分原理是某一平衡态下的统计规律

(3)分子碰撞Collisionofmolecules是能量均分的成因（cause）讨论目前十五页\总数十七页\编于一点3.理想气体的内能（Internalenergy）根据能量均分原理，我们可以得到理想气体的内能为：理想气体的内能只是温度的函数（function）这个结论可以作为理想气体的定义（从能量角度）目前十六页\总数十七页\编于一点例题：当温度为0°C时，试求：（1）氧气分子的平均平动动能和平均转动动能；(2)氧气的内能以及当温度升高ΔT=2K时氧气内能的增量ΔE。解：（1）氧气分子是双原子分子，自由度数i=5，其中平动自由度数t=3，