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文档简介

一分子运动的自由度定义：确定分子的空间位置所需要的独立坐标参量数，称为分子运动的自由度，用i表示。又分子在各个方向运动的概率相等，即：自由度数目:平动振动转动1单原子分子的能量：12平均热能=3

kT

每个平动自由度分配平均能12

kT

——确定单原子空间平动位置需3个自由度单原子气体2

刚性双原子分子分子平均平动动能:分子平均转动动能:——原子之间成哑铃似的结构,确定它的质心,要3个平动自由度，确定连线,要2个转动自由度；所以共有5个自由度。刚性双原子分子的能量：3非刚性双原子气体——相似为弹簧哑铃似的结构,确定它的质心,

要3个平动自由度，确定连线，要2个转动自由度；确定沿连线的简谐振动,要1个动能和1个势能自由度，所以共有7个自由度。

C非刚性双原子分子的能量：多原子气体分子(原子数n3)

刚性:6个自由度(3个平动自由度,3个转动自由度);

非刚性：有3n个自由度,其中3个是平动的,3个是转动的,其余3n-6是振动的。在常温下,不少气体可视为刚性分子,所以只考虑平动自由度和转动自由度,但在高温时,那么要视为非刚性分子,还要考虑振动自由度。4单原子分子

3

0

3双原子分子3

2

5多原子分子3

3

6刚性分子能量自由度分子自由度平动转动总5二能量均分定理〔玻耳兹曼假设〕气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理.

分子的平均能量6三理想气体的内能1.气体的内能理想气体的动能、振动势能、分子间相互作用势能的和2.理想气体的内能结论：理想气体的内能取决于气体分子的自由度数及温度例：1mol理想气体的内能单原子气体分子刚性双原子气体非刚性双原子气体刚性多原子气体7例设有一恒温容器，其内储有某种理想气体，假设容器发生缓慢漏气，问：(1)气体的压强是否变化？为什么？(2)容器内气体分子的平均平动动能是否变化？为什么？(3)气体的内能是否变化？为什么？解8

例容器内有co2和o2两种混合气体，混合气体的热力学温度T=290K,总的内能E=9.64×105J,总质量m=5.4kg，求两种气体的质量。解:设co2的质量为m1，o2的质量为m2，那么m1+m2=m，即：m1+m2=5.4总的内能：解得：m1=2.2kg,m2=3.2kg。9

例

如图，容器两边是同种气体，左边的压强、温度、体积分别是p1、T1、V，右边的压强、温度、体积分别是p2、T2、V；抽去中间的隔板，让两边的气体混合(设混合过程中气体与外界无能量交换)，求平衡时的压强和温度。

解:因混合过程中气体与外界无能量交换，所以混合前后气体的内能不变：又p1V=v1RT1,p2V=v2RT2p(2V)=(v1+v2)RT解得:10例：水蒸汽分解为同温度的氢气与氧气，即求：此过程中内能的增量(不记振动自由度)解

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