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文档简介

1、1、自由度,确定一个物体位置所需要的独立坐标数目。,五、能量均分定理 理想气体的内能,在直角坐标系中： （1）对单原子分子： 类似 质点 有 x、y、z 共3个自由度 称：平动自由度 t = 3,（2）对双原子分子,确定线上一个点，需 （x、y、z） t =3 个平动自由度，,但因,故只需 r = 2 个转动自由度,确定线的方位，似乎还需 （、）3 个转动自由度,对直线,所以，直线需要的自由度数为：,刚性双原子分子,非刚性双原子分子,非刚性多1个振动自由度,（3）对刚性多原子分子,确定轴线要5个自由度,确定绕轴转动要加1个自由度,自由度数：,刚性多原子分子,（分子内原子间距离保持不变）,自由度

2、数目,2. 能量均分定理,气体分子沿 x,y,z 三个方向运动的平均平动动能完全相等，可以认为分子的平均平动动能 均匀分配在每个平动自由度上。,平衡态下，不论何种运动，相应于每一个可能自由度的平均动能都是,能量按自由度均分定理,如果气体分子有i个自由度，则分子的平均动能为,注意： （1）该公式是对大量分子的统计规律。 （2）平衡态 （3）理想气体,思考：在平衡态下，气体分子做无规则热运动，任何一种运动形式都应是机会均等的，即没有那一种运动形式比其它运动形式占优势。因此，我们可以把平动动能的统计规律推广到其他运动形式上去。即：,如：刚性双原子分子，分子平均动能为：,刚性三原子分子，分子平均动能为

3、：,分子平均动能按自由度均分的原则是统计规律,气体 内能,分子平均动能的总和（平动、振动、转动）,分子间相互作用的位能总和（对理想气体，忽略）,六、理想气体的内能,理想气体的内能,分子间相互作用可以忽略不计,理想气体的内能=所有分子的热运动动能之总和,1mol理想气体的内能为,一定质量理想气体的内能为,温度改变，内能改变量为,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！,一定质量理想气体的内能为,例 就质量而言，空气是由76%的N2，23%的O2和1%的Ar三种气体组成，它们的分子量分别为28、32、40。空气的摩尔质量为28.910-3kg，试计算1mol空气在标准状态下的内能。,解： 在空气中,N2质量,摩尔数,O2质量,摩尔数,Ar质量,摩尔数,1mol空气在标准状态下的内能,思考题：解释下列表达式的含义,表示在平衡态下，分子热运动能量平均分配,在分子每一个自由度上的能量均为,表示1.在平衡态下，分子的平均平动动能,表示在平衡态下，自由度为i 的分子的平均,总能量。,由质量为M、摩尔质量为Mmol 、自由度,为i 的分子组成的系统的内能。,1摩尔自由度为i

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